探索ADG711/ADG712/ADG713：低电压、高性能CMOS开关的卓越之选

在电子工程师的日常设计工作中，开关器件的选择至关重要，它直接影响着电路的性能和稳定性。今天，我们就来详细探讨一下ADI公司的ADG711/ADG712/ADG713，这三款CMOS低电压、4Ω 四通道单刀单掷（SPST）开关，看看它们究竟有哪些独特之处，能在众多开关器件中脱颖而出。

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产品概述

ADG711、ADG712 和 ADG713 是单片CMOS器件，集成了四个可独立选择的开关。它们基于先进的亚微米工艺设计，兼具低功耗和高开关速度的优点，同时具备低导通电阻、低泄漏电流和高带宽的特性。这些开关能够在1.8V至5.5V的单电源下工作，非常适合用于电池供电的仪器设备，以及与ADI公司的新一代数模转换器（DAC）和模数转换器（ADC）配合使用。

突出特性

1. 宽电源电压范围

支持1.8V至5.5V的单电源供电，这使得它们在不同电源环境下都能稳定工作。例如，在一些低功耗的电池供电设备中，可以使用较低的电源电压来降低功耗；而在对性能要求较高的应用中，则可以选择较高的电源电压以获得更好的性能。并且，该系列产品在3V和5V电源轨下都有完整的规格和保证，性能表现十分出色。

2. 低导通电阻

导通电阻（(R{ON})）极低，典型值为2.5Ω（(V{DD}= +5V) 时），在不同电源电压和温度条件下也能保持较好的性能。在5V 供电时，最大(R{ON})为4.5Ω；在3V 供电时，最大(R{ON})为8Ω；当电源电压为1.8V 时，在整个温度范围内(R_{ON}) 典型值为35Ω。低导通电阻有助于减少信号传输过程中的损耗，提高电路的效率。

3. 低导通电阻平坦度

导通电阻在整个模拟信号范围内变化非常小，这保证了信号在不同幅度下都能得到稳定的传输，减少了信号失真的可能性。

4. 高带宽

-3dB带宽大于200MHz，能够满足高速信号的传输需求，适用于USB 1.1数据信号和视频信号的切换等应用场景。

5. 低功耗

采用CMOS工艺，确保了极低的功耗，典型功耗小于0.01μW。这对于电池供电的设备来说尤为重要，可以有效延长电池的使用寿命。

6. 快速开关时间

开关时间极快，(t{ON}=16ns)，(t{OFF}=10ns)，能够快速响应控制信号，实现信号的快速切换。

7. 先断后通开关动作（仅ADG713）

这种特性可以防止在开关配置为多路复用器时出现通道短路的情况，提高了电路的安全性和可靠性。

8. 封装形式

提供16引脚TSSOP和SOIC两种封装形式，方便工程师根据不同的应用需求选择合适的封装。

功能差异

ADG711、ADG712 和 ADG713 虽然都包含四个独立的单刀单掷开关，但在数字控制逻辑上有所不同。

• ADG711：当相应的控制输入为低电平时，开关导通。
• ADG712：与ADG711相反，需要高电平才能使开关导通。
• ADG713：其中两个开关的数字控制逻辑与ADG711相似，另外两个开关的逻辑则相反。

应用领域

1. 通信系统

可用于USB 1.1信号切换电路，实现不同设备之间的数据传输切换；也可用于音频信号路由和视频切换，满足多媒体设备的信号处理需求。

2. 移动设备

如手机、个人数字助理（PDA）等，由于其低功耗和小尺寸的特点，非常适合在这些设备中使用。

3. 电池供电系统

低功耗和宽电源电压范围使其成为电池供电系统的理想选择，能够有效降低系统功耗，延长电池寿命。

4. 采样保持系统

快速的开关时间和低导通电阻有助于实现精确的采样和保持功能。

5. 替代机械簧片继电器

相比机械簧片继电器，ADG711/ADG712/ADG713具有更快的开关速度、更长的使用寿命和更小的尺寸等优点，可以作为理想的替代方案。

电气性能

1. 模拟开关特性

在(V{DD}= +5V pm 10%)，(GND = 0V)， -40°C 至 +85°C 温度范围内，模拟信号范围为0V至(V{DD})，导通电阻(R{ON})典型值为2.5Ω，最大为4.5Ω；导通电阻匹配（(Delta R{ON})）典型值为0.05Ω；导通电阻平坦度（(R_{FLAT(ON)})）最大为1.0Ω。

2. 泄漏电流

开关断开时，漏极和源极的泄漏电流都非常小，典型值为±0.01nA，最大值为±0.2nA；开关导通时，通道泄漏电流典型值为±0.01nA，最大值为±0.2nA。

3. 数字输入特性

输入高电压(V{INH})最小值为2.4V，输入低电压(V{INL})最大值为0.8V，输入电流(I{INL})或(I{INH})典型值为0.005μA，最大值为±0.1μA。

4. 动态特性

开启时间(t{ON})典型值为11ns，最大值为16ns；关闭时间(t{OFF})典型值为6ns；先断后通时间延迟（仅ADG713）(t_{D})典型值为6ns，最小值为1ns，最大值为10ns。此外，还具有良好的关断隔离、低电荷注入和低通道间串扰等特性，带宽典型值为200MHz。

绝对最大额定值

使用时需要注意器件的绝对最大额定值，例如(V{DD})至GND的电压范围为 -0.3V至 +6V，模拟和数字输入的电压范围为 -0.3V至(V{DD}+0.3V)或30mA（取先达到的值），连续电流（S或D）最大为30mA，峰值电流（S或D）最大为100mA（脉冲宽度1ms，占空比最大10%）等。同时，该器件为静电放电（ESD）敏感设备，需要采取适当的ESD防护措施，以避免性能下降或功能丧失。

选型与订购

根据不同的温度范围和封装形式，ADG711、ADG712 和 ADG713 提供了多种型号供工程师选择。部分型号后缀带有“Z”表示符合RoHS标准，带有“W”表示适用于汽车应用。对于汽车应用，需要注意这些汽车级型号的规格可能与商业级型号有所不同，设计时应仔细审查数据手册中的规格部分。

ADG711/ADG712/ADG713 以其卓越的性能和广泛的应用领域，为电子工程师提供了一个优质的开关解决方案。在实际设计中，我们可以根据具体的应用需求，充分发挥这些器件的优势，实现高性能、低功耗的电路设计。大家在使用过程中有没有遇到过什么问题或者有什么独特的应用经验呢？欢迎在评论区分享讨论。