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[参考译文] TS5A22364:开关时出现瞬态电压尖峰

Guru**** 1641220 points
Other Parts Discussed in Thread: TS5A22364, TMUX6119
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/switches-multiplexers-group/switches-multiplexers/f/switches-multiplexers-forum/1223778/ts5a22364-transient-voltage-spike-when-switching

器件型号:TS5A22364
主题中讨论的其他器件: TMUX6119

尊敬的 TI 论坛:  

我需要一些关于使用 TS5A22364开关的设计的建议。 我的组有一个系统、在该系统中、电压源具有单个输出(BNC 音频)、其中包含一个较大的不需要电压信号(±500mV)、之后相关电压要小得多(±1mV)。 我们需要使用  TS5A22364在电压较大时将电压输出接地、但随后切换以放大较小的电压信号。 但是、我们发现、当开关状态发生变化时、存在显著的电压尖峰(幅度为~200mV)、因此我们无法放大足够小的电压。 您能提出一些设计修改建议吗、或者指出我犯的可能有助于降低我们的错误吗?  

一些当前设计信息...   

开关用于具有一个输入和两个输出的单端设计、即 COM 引脚之一是信号输入、另一个 COM 是 GND。 我已将一个180欧姆的电阻器与 COM 输入引脚串联、以保护开关免受大电流的影响。 NC1用作信号输出、所有其他输出均为 GND (COM2、NC2、NO1、NO2和所有 GND -与电源 GND 相同)。 使用电压电源和+2.5V 电压基准对开关供电。 在任何 Vcc 引脚上都没有使用电容器、但我不认为这会是问题、因为我使用的是 MAX6066AEUR-T 电压基准。

最初希望改进、可以在 Vcc 引脚上连接电容器、在输入之前调节串联电阻、或者添加一些与逻辑输入引脚串联的电阻。  

谢谢!   

-QM

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    原理图将会很有帮助。

    数据表的第10节会告诉您要在电源上放置一个旁路电容器。

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    我没有接通电源、因为我认为在电源中使用电压基准是没有必要的。 您能解释一下为什么您认为这会对我的问题有所帮助?  

    请参阅随附的我的原理图。   

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    TS5A22364的控制逻辑 为数字逻辑、会在切换时在电源上产生电流尖峰。

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    好的、感谢您的答复、如果这不能解决问题、我会报告给您。  

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    好的,这是一个更新,

    这些电容器不能解决我的问题。 我在 Vcc 和5V 输入上为最大电压基准放置了一个0.1 μ F 旁路电容器。

    我感觉第一篇文章中描述的较大电压是导致问题的原因。 当逻辑状态为高电平时、大电压信号是不需要的、因此开关的输出保持未连接状态。 当开关看到如此大的电压、仅在开关改变状态时消耗、从而导致尖峰时、开关是否会发生一定程度的充电?   

    如果出现这种情况、我该如何防止这种情况? 或者、如果这不是问题、我还应该尝试其他什么方法吗? 电容器可能更大一些?

    此致、  

    QM  

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    请展示 I/O 的示波器布线。

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    嗨、Quinn:

    正如 Clemens 所说、一些示波器截图会对您有所帮助。

    听起来您只能在状态变化时看到这些。 我是否理解正确?

    您可能会看到电荷注入。 在2.5V 电源时、您应该会看到接近215pC 的电荷注入。  
    在进行更改之前、首先查看波形可能会有所帮助、但如果它类似于电荷注入、那么您可以在线路上添加更多电容来减少这种情况。 根据电荷注入公式:Q = ΔV * C、其中 Q 是电荷注入、 ΔV 是电压变化、C 是电容。  ΔV 变换一下、Δ T = Q/C、您会看到添加更多电容有助于缓解 这种情况  

    谢谢。
    Rami.

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    尊敬的 Rami:  

    感谢您提供的信息、我在购买此开关之前没有考虑电荷注入、我似乎不会通过在电源上添加更多负载电容或电容器来解决这个问题。 对于我们的应用而言、尖峰振幅(~20mV)仍然太大。  

    为了在将来为其他人完成我的流程报告、我还要补充一点:最后一次尝试是通过更改开关配置来解决问题。 我们反转了开关的输入和输出、使 NO/NC 引脚作为输入和 COM 作为输出。 考虑到开关时可能存在直流不连续性问题、我们在开关前分离信号、将其中一个分离通过具有非常低的截止频率的 LPF、然后将其放入开关中、而分离的另一侧直接进入另一个输入。 这仍然对尖峰振幅没有影响、因为如前所述、这种直流不连续性可能不是问题。

    我们还尝试将控制逻辑电压反相至 IN1和 IN2、但在任一控制逻辑步进方向上、输出中的尖峰都具有相似的振幅。  

    我 现在正在查看其他开关解决方案、例如 TMUX6119、其电荷注入因数要低得多。 (0.19pC 与215pC 相比)。 希望这对您有所帮助。  

    再次感谢、  

    QM