MAX320/MAX321/MAX322：精密双电源SPST模拟开关的特性与应用

作为电子工程师，在电路设计中选择合适的模拟开关至关重要。今天来详细聊聊MAX320、MAX321和MAX322这三款精密双电源单刀单掷（SPST）模拟开关，它们的特性和应用场景能为我们的设计带来很多便利。

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一、产品概述

MAX320/MAX321/MAX322专为±3V至±8V双电源操作而设计。其中，MAX320有两个常开（NO）开关；MAX321有两个常闭（NC）开关；MAX322则包含一个常开和一个常闭开关。低功耗（1.25mW）使它们非常适合电池供电设备。同时，它们还具有低泄漏电流（最大100pA）和快速开关速度（导通时间(t{ON})最大150ns，关断时间(t{OFF})最大100ns）的特点。

当使用±5V电源时，该系列开关的导通电阻最大为35Ω，通道间匹配最大为2Ω，导通电阻平坦度最大为4Ω。此外，它们的最大电荷注入为5pC，并且按照3015.7方法测试，具有至少2000V的静电放电（ESD）保护。

二、产品特性亮点

1. 低导通电阻

导通电阻最大为35Ω，典型值为16Ω，这种低导通电阻特性能够有效降低信号传输时的损耗，对于需要精确信号传输的电路非常关键。

2. 出色的通道匹配

通道间的导通电阻匹配小于2Ω，这保证了多个通道之间信号传输的一致性，在多通道信号处理电路中尤为重要。

3. 良好的导通电阻平坦度

导通电阻平坦度小于4Ω，意味着在整个模拟信号范围内，导通电阻的变化较小，有助于保持信号的稳定性。

4. 低电荷注入

保证电荷注入小于5pC，可减少开关切换时对信号的干扰，提高电路的抗干扰能力。

5. 宽电源范围

支持±3V至±8V的双极性电源操作，能适应不同的电源环境，增加了设计的灵活性。

6. 低泄漏电流

在高温环境下（+85°C），泄漏电流小于2.5nA，这对于对电流泄漏敏感的电路设计非常有利。

7. 快速开关速度

导通时间(t{ON})小于150ns，关断时间(t{OFF})小于100ns，能够满足高速信号切换的需求。对于MAX322，还保证了先断后通（Break-Before-Make）功能，避免了开关切换时的信号短路问题。

三、应用领域

这些开关的应用范围十分广泛，涵盖了电池供电系统、采样保持电路、平视显示器、制导和控制系统、音频和视频切换、军事无线电、测试设备、通信系统、±5V数模转换器（DAC）和模数转换器（ADC）、专用交换机（PBX）和专用自动交换机（PABX）等领域。大家在实际设计中，有没有在这些场景中使用过类似的模拟开关呢？

四、订购信息

该系列产品提供多种温度范围和封装形式可供选择，包括0°C至+70°C、 -40°C至+85°C、 -55°C至+125°C等不同温度范围，以及8引脚塑料双列直插封装（DIP）、8引脚小外形封装（SO）、8引脚µMAX封装、8引脚陶瓷双列直插封装（CERDIP）等封装形式。如果需要晶圆规格或了解特定封装的可用性，需要联系厂家获取相关信息。

五、引脚配置与功能

1. 引脚描述

PIN	NAME	FUNCTION
1	NO1 (MAX320/MAX322) NC1 (MAX321)	常开或常闭模拟开关端子
2, 6	COM1, COM2	模拟开关公共端子
3, 7	IN2, IN1	逻辑输入
4	V-	负电源
5	NO2 (MAX320) NC2 (MAX321/MAX322)	常开或常闭模拟开关端子
8	V+	正电源

2. 逻辑电平与开关状态

不同型号的开关在不同逻辑输入下有不同的开关状态：

• MAX320：逻辑输入为0时开关断开，逻辑输入为1时开关闭合。
• MAX321：逻辑输入为0时开关闭合，逻辑输入为1时开关断开。
• MAX322：逻辑输入为0时，开关1断开、开关2闭合；逻辑输入为1时，开关1闭合、开关2断开。

六、电气特性

在电气特性方面，文档给出了详细的数据，包括模拟开关特性（如模拟信号范围、导通电阻、导通电阻匹配、导通电阻平坦度、泄漏电流等）、逻辑输入特性（输入电流、输入电压）、动态特性（导通时间、关断时间、先断后通时间延迟、电荷注入、关断隔离、串扰、电容等）以及电源特性（电源范围、正负电源电流）等。例如，在±5V电源下，导通电阻在不同温度和条件下有明确的数值范围，这为我们在设计时进行精确计算和性能评估提供了依据。大家在设计时，是否会根据这些电气特性来严格筛选元件呢？

七、应用注意事项

1. 逻辑阈值计算

通常逻辑阈值(V{IH} =(V+ - 1.5V))，(V{IL} =(V+ - 2.5V))。当用等于V+的逻辑高电平和远低于计算出的(V_{IL})的逻辑低电平驱动IN1和IN2时，可使电源功耗最小化。并且，IN1和IN2可以驱动到V-而不会损坏。

2. 模拟信号电平

模拟信号可以在整个电源电压范围（V-到V+）内切换，且在整个电压范围内导通电阻变化很小。所有开关都是双向的，因此(NO)、(NC)和COM引脚可以用作输入或输出。

3. 电源排序和过压保护

不要超过绝对最大额定值，因为超出额定值的应力可能会对器件造成永久性损坏。对于所有CMOS器件，建议采用正确的电源排序。一般先施加V+，再施加V-，然后再施加模拟信号或逻辑输入，特别是当模拟或逻辑信号没有限流时。如果无法做到这种排序，且模拟或逻辑输入的电流没有限制在<30mA，可添加两个小信号二极管进行过压保护。添加保护二极管会使逻辑阈值相对于正电源轨发生偏移，不过将IN1和IN2驱动到电源轨（即比V+引脚高一个二极管压降或比V-引脚低一个二极管压降）是完全可行的。同时，保护二极管也能在一定程度上防止过压情况。

综上所述，MAX320/MAX321/MAX322这三款模拟开关具有众多优秀的特性，在电子电路设计中有着广泛的应用前景。但在实际应用时，我们需要根据具体的设计要求和电路环境，充分考虑其电气特性和应用注意事项，以确保电路的稳定运行和高性能。大家在使用这些模拟开关时，有没有遇到过什么问题呢？欢迎在评论区分享交流。