低成本高速 USB 2.0 模拟开关 SGM7228 详解

在电子设计领域，选择合适的模拟开关对于实现高速数据传输和系统稳定性至关重要。今天我们就来深入了解一下 SGMICRO 推出的 SGM7228 这款低成本、高速 USB 2.0（480Mbps）DPDT 模拟开关。

文件下载：SGM7228-Brief.pdf

一、产品概述

SGM7228 是一款双极双掷（DPDT）模拟开关，采用 1.8V 至 4.3V 单电源供电。其每个开关都是双向的，能够确保高速信号在输出端几乎无衰减。该产品具备高速、低比特间偏斜和宽带宽等特性，非常适合应用于手机、计算机外设等多种场景。同时，它还拥有电源关闭保护功能，可防止意外信号泄漏，在掉电和过压条件下确保系统可靠性。此外，由于 D + /D - 引脚上的特殊电路，无论设备处于通电还是断电状态，都能承受 (V_{BUS}) 与 D + 或 D - 之间的短路。

二、产品特性

1. 电源与电阻特性

• 供电范围：电源电压范围为 1.8V 至 4.3V，能适应多种供电环境。
• 导通电阻：在 3V 时典型导通电阻为 6Ω，保证了信号传输的低损耗。

2. 隔离与串扰特性

• 高关断隔离：在 (R_{L}=50 Omega) 、 (f = 250 MHz) 条件下，关断隔离度可达 - 35dB，有效减少信号干扰。
• 低串扰：同样在 (R_{L}=50 Omega) 、 (f = 250 MHz) 条件下，串扰低至 - 40dB，确保信号的纯净度。

3. 带宽与开关特性

• 带宽： - 3dB 带宽为 550MHz，能满足高速信号传输需求。
• 开关时间：导通时间 (t{ON}) 典型值为 10ns，关断时间 (t{OFF}) 典型值为 22ns，实现快速切换。

4. 其他特性

• 先断后通切换：避免信号冲突，保证系统稳定。
• 轨到轨输入输出操作：适应更广泛的信号范围。
• 电源开关保护：提供电源关闭和开启保护，增强系统可靠性。
• 低成本：降低设计成本。
• 工作温度范围： - 40℃ 至 + 85℃，适应多种环境。
• 封装：采用绿色 TQFN - 1.8×1.4 - 10L 封装，符合环保要求。

三、应用领域

SGM7228 的高性能使其在多个领域都有广泛应用，包括：

• 手机：实现高速数据传输和信号切换。
• 数码相机：确保图像数据的快速传输。
• 便携式设备：满足低功耗和高速传输的需求。
• 计算机外设：如 USB 接口的设备，提高数据传输效率。
• 电池供电系统：适应低电压供电环境。
• USB 2.0 全速信号路由：为 USB 2.0 设备提供可靠的信号传输路径。

四、产品参数

1. 封装与订购信息

型号	封装描述	指定温度范围	订购编号	封装标记	包装选项
SGM7228	TQFN - 1.8 × 1.4 - 10L	- 40℃ 至 + 85℃	SGM7228YWQ10G/TR	7228	卷带包装，3000 个

2. 绝对最大额定值

• 电压范围：模拟、数字电压范围为 - 0.3V 至 (V + ) + 0.3V。
• 电流：HSDn 或 Dn 引脚的峰值电流为 ± 150mA，连续电流为 ± 100mA。
• 温度：结温最高为 + 150℃，存储温度范围为 - 65℃ 至 + 150℃，焊接 10s 时引脚温度为 + 260℃。
• ESD 敏感度：人体模型（HBM）为 4000V，机器模型（MM）为 400V。

3. 推荐工作条件

工作温度范围为 - 40℃ 至 + 85℃。

五、引脚配置与功能

1. 引脚配置

SGM7228 采用 TQFN - 1.8×1.4 - 10L 封装，其引脚配置如下：	引脚	名称	功能
1,2	HSD1 +, HSD2 +	数据端口
3,5	D +,D -
7,6	HSD1 -, HSD2 -
4	GND	接地
8	OE	使能控制引脚
9	V +	正电源
10	S	选择输入引脚

2. 功能表

OE	S	HSD1 +	HSD2 +	HSD2 -	HSD1 -
0	0	ON	OFF
0	1	OFF	ON
1	×	OFF	OFF

注：表中开关状态为逻辑 “0” 输入时的情况。

六、封装信息

1. 封装外形尺寸

TQFN - 1.8×1.4 - 10L 封装有详细的外形尺寸规格，包括长度、宽度、引脚间距等参数，这些参数对于 PCB 设计至关重要。

2. 卷带与盘装信息

卷带和盘装的关键参数包括卷盘直径、宽度、引脚间距等，方便进行自动化生产和贴装。

3. 纸箱尺寸

不同卷盘类型对应的纸箱尺寸也有明确规定，便于产品的运输和存储。

七、注意事项

1. 过应力警告

超过绝对最大额定值的应力可能会对设备造成永久性损坏，长时间处于绝对最大额定值条件下可能会影响设备的可靠性。在推荐工作条件之外的任何条件下，不保证设备的功能正常运行。

2. ESD 敏感度警告

由于该集成电路对 ESD 比较敏感，如果不仔细考虑 ESD 保护措施，可能会导致设备损坏。因此，SGMICRO 建议在处理所有集成电路时采取适当的预防措施，否则可能会导致设备性能下降甚至完全失效。

总之，SGM7228 以其低成本、高速、高性能等优势，为电子工程师在 USB 2.0 应用设计中提供了一个可靠的选择。在实际设计中，我们需要充分考虑其各项特性和参数，合理进行电路设计和布局，以确保系统的稳定性和可靠性。你在使用 SGM7228 过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验。