高性能、4/8通道、具备故障保护功能的模拟多路复用器ADG438F/ADG439F

在电子设计领域，模拟多路复用器是一种常见且关键的器件，它能够在多个输入信号中选择一个输出，广泛应用于各种数据采集、信号路由等系统中。今天要给大家详细介绍的是Analog Devices公司的ADG438F/ADG439F模拟多路复用器，这两款产品以其高性能和出色的故障保护能力，在众多应用场景中脱颖而出。

文件下载：ADG438F_439F.pdf

一、产品特性

1. 电源控制与过压保护

• 当电源关闭时，所有开关都会断开，有效避免了不必要的电流泄漏。
• 如果发生过压情况，导通通道的模拟输出会被钳位在电源电压范围内，保护后续电路。以应用于工业现场数据采集系统为例，现场可能存在各种复杂的电磁干扰和电压波动，过压保护功能就可以防止因瞬间过压损坏多路复用器及相关设备。

  2. 抗闩锁设计

  采用了抗闩锁结构，使用了沟槽隔离技术，通过介质沟槽将p沟道和n沟道MOSFET分离，从而有效防止闩锁效应的发生，提高了器件的稳定性和可靠性。

  3. 快速切换时间

• 开启时间（tON）最大为250 ns，关闭时间（tOFF）最大为150 ns。这种快速的切换特性使得它能够适应高速信号处理的需求，例如在一些高速数据采集系统中，能够快速准确地切换通道，保证数据采集的及时性。

  4. 故障和过压防护能力

• 能够承受 - 40 V至 + 55 V的连续过压输入。这一特性使得它在恶劣的工业环境、复杂的电力系统等场景中具有很强的适应性，大大提高了系统的稳定性和可靠性。

  5. 先断后通结构

  采用先断后通的开关结构，保证在切换通道时，输入信号不会出现瞬间短路的情况，保护了信号源和后续电路。

  6. 兼容性良好

  输入与TTL和CMOS电平兼容，方便与各种数字电路进行接口，降低了设计的复杂度。

二、应用场景

1. 数据采集系统

在数据采集系统中，需要对多个模拟信号进行选择和采集。ADG438F/ADG439F可以根据控制信号快速准确地选择所需的通道，将模拟信号传输到后续的处理电路中，提高了数据采集的效率和准确性。

2. 工业和过程控制系统

工业现场环境复杂，存在各种干扰和过压风险。这两款多路复用器的故障保护和过压防护能力，能够保证系统在恶劣环境下稳定运行，对工业生产过程中的各种参数进行精确监测和控制。

3. 航空电子测试设备

航空电子设备对可靠性和性能要求极高。ADG438F/ADG439F的快速切换时间和高可靠性，能够满足航空电子测试设备对信号切换和处理的严格要求。

4. 系统间信号路由

在多个系统之间进行信号传输和路由时，需要对信号进行有效的选择和分配。这两款多路复用器可以实现信号的灵活路由，提高系统间的通信效率。

5. 高可靠性控制系统

对于一些对可靠性要求极高的控制系统，如航天、医疗等领域的控制系统，ADG438F/ADG439F的故障保护和稳定性能能够为系统提供可靠的保障。

三、产品概述

ADG438F和ADG439F均为CMOS模拟多路复用器，但它们的通道配置有所不同。ADG438F包含八个单通道，而ADG439F包含四个差分通道。它们都采用了串联的n沟道、p沟道和n沟道MOSFET结构，这种结构在过压或电源故障时，能够同时保护器件和信号源。

在正常工作时，ADG438F通过3位二进制地址线A0、A1和A2来选择八个输入中的一个连接到公共输出；ADG439F则通过2位二进制地址线A0和A1来选择四个差分输入中的一个连接到公共差分输出。每个器件都有一个使能输入EN，用于开启或关闭器件，当EN为低电平时，所有通道都将断开。

四、产品亮点

1. 强大的故障保护能力

能够承受 - 40 V至 + 55 V的连续电压输入。当电源关闭出现故障时，所有通道都会断开，只有几纳安的漏电流，有效保护了多路复用器、后续电路以及驱动它的传感器或信号源。

2. 导通通道饱和特性

在故障存在时，导通通道会饱和，限制了电流的进一步增大，从而保护了器件和电路。

3. 低导通电阻

具有较低的导通电阻（RON），典型值在不同条件下有所不同，如在 - 10V ≤ VS ≤ + 10V，IS = 1mA的条件下，典型值为270Ω，这有助于减少信号传输过程中的损耗。

4. 快速切换

快速的切换时间能够满足高速信号处理的需求，提高了系统的响应速度。

5. 先断后通切换

保证了输入信号在通道切换时不会出现瞬间短路，保护了信号源和电路。

6. 沟槽隔离消除闩锁

沟槽隔离技术不仅消除了闩锁效应，还增强了通道间的隔离度，减少了通道间的干扰。

五、规格参数与注意事项

1. 电源要求

采用双电源供电，VDD = + 15 V ± 10%，Vss = - 15 V ± 10%，GND = 0 V。在实际应用中，需要确保电源的稳定性，以保证器件的正常工作。

2. 绝对最大额定值

在使用过程中，需要注意各项绝对最大额定值，如VDD到VSS的最大电压为48 V，数字输入的电压范围为 - 0.3 V到VDD + 0.3 V等。超过这些额定值可能会导致器件永久损坏。

3. ESD防护

该器件对静电放电（ESD）敏感，尽管产品具有专利或专有保护电路，但在操作过程中仍需采取适当的ESD防护措施，避免因静电放电导致器件性能下降或功能丧失。

六、总结

ADG438F/ADG439F模拟多路复用器以其高性能、强大的故障保护能力和广泛的应用场景，成为电子工程师在设计数据采集、工业控制、航空电子等系统时的理想选择。在使用过程中，我们需要充分了解其特性和规格参数，注意相关的使用注意事项，以确保器件能够发挥最佳性能，为我们的设计带来更高的可靠性和稳定性。大家在实际应用中是否遇到过类似多路复用器的问题呢？欢迎在评论区分享交流。