[FAQ] [参考译文] [常见问题解答]什么是模拟多路复用器中的击穿电流以及如何避免击穿电流

https://e2e.ti.com/support/switches-multiplexers-group/switches-multiplexers/f/switches-multiplexers-forum/1406314/faq-what-is-shoot-through-current-in-an-analog-multiplexer-and-how-to-avoid-it

工具与软件：

当 CMOS 输入处于其高电压和低电压之间时、会发生击穿电流、从而有效导通 CMOS 结构中的两个 MOSFET。 在包括模拟多路复用器在内的许多器件中、这会在电源到地之间创建一条低阻抗路径。 这将增加器件和系统的总体功耗、甚至可能导致器件损坏。 在多路复用器中、该击穿电流会出现在控制引脚上。 它们可以称为 SELx、Ax、EN、OE/等 下图显示了一个简单的 CMOS 缓冲器、该缓冲器通常出现在多路复用器和具有数字输入的其他器件的控制引脚内部。 红色箭头突出显示了发生击穿的路径。 请注意右侧图中的电流如何在逻辑引脚输入电压介于电源轨之间时产生尖峰。

大多数 CMOS 器件会有一些击穿电流、但可以通过一些方法来尽可能减小该电流。

• 在电源轨上保持逻辑并避免缓慢的逻辑转换
  
  切换多路复用器上的控制引脚时、控制输入在 VIH 和 VIL 之间花费的时间越短(VIH/VIL 上的常见问题解答)越好。 当输入保持在这些范围之间时、图1所示的低阻抗路径将导通、并产生击穿电流。 确保逻辑发生在电源轨(正电源和接地***)上、并且不会缓慢停留在 VIH 和 VIL 之间有助于最大限度地减小击穿电流。  
  ***对于双电源器件、逻辑以接地为基准、而不是以 负电源(VSS)为基准、因此低电源轨将对逻辑低电平接地。  
  
  
• 选择一个可最大限度减小击穿尖峰的多路复用器
  
  虽然无法完全避免击穿电流、但选择专为更大限度地降低影响而设计的多路复用器(例如 TMUX15xx 系列和 TMUX72xx 系列)有助于减小影响。 通常这些器件具有1.8V 逻辑兼容输入。 这种机制的迟滞范围(VIH 和 VIL 之间的差值)会减小、并且击穿电流会减小。 用于多路复用器和信号开关的1.8V 逻辑 在这方面进行了进一步的详细介绍、并提供了更多推荐的器件。 以下是 TMUX1574的击穿电流尖峰示例。 请注意峰值发生的范围如何最小化、以及尖峰的峰值也如何最小化。