在降噪耳機(jī)、音箱、KVM、矩陣、調(diào)音臺(tái)等產(chǎn)品上,常常需要對(duì)多路的音頻信號(hào)進(jìn)行處理,每一路音頻信號(hào)都設(shè)計(jì)一組調(diào)理單元成本會(huì)非常高昂,電路也會(huì)非常龐雜。而用模擬開關(guān)做分時(shí)切換復(fù)用,顯然是非常便捷的設(shè)計(jì)思路。
音頻信號(hào)(包括其他交流信號(hào))用模擬開關(guān)做分時(shí)復(fù)用目前主要采用有以下幾種設(shè)計(jì)方案:
1)用普通單電源供電的模擬開關(guān)切換
?普通模擬開關(guān)能過的信號(hào)范圍是-0.3V~VCC,用于切換音頻等交流信號(hào)就要疊加直流偏置電壓,也就是信號(hào)必須抬升到零伏以上才能可靠通過,每一路都需要增加3顆阻容元件;當(dāng)然如果信號(hào)本身就帶有直流偏置電壓的話就可以直接給到模擬開關(guān)了。
2)用雙電源供電的模擬開關(guān)切換
支持雙電源供電的模擬開關(guān),包括內(nèi)置負(fù)壓電荷泵的模擬開關(guān),能過的信號(hào)動(dòng)態(tài)范圍就大些,比如74HC4051,支持-VEE~+VCC的信號(hào)范圍,但是產(chǎn)生負(fù)電源需要增加一些元件或者芯片,成本會(huì)大幅增加。
3)用帶負(fù)擺幅能力的模擬開關(guān)
有一類專門為交流信號(hào)設(shè)計(jì)的帶負(fù)擺幅的開關(guān),比如RS2117、RS2118,單電源供電下能過的負(fù)壓信號(hào)最大可以達(dá)到-2V,用這類開關(guān)切換音頻信號(hào)電路就最為簡(jiǎn)潔,性價(jià)比也更高。
4)用繼電器
繼電器是性能最佳的選擇,導(dǎo)通阻抗小并且隔離度非常好,但是體積大、成本高昂。
RS2117/RS2118是潤(rùn)石科技的雙通道單刀雙擲(SPDT)模擬開關(guān),其主要特點(diǎn)如下:
◆ -3dB帶寬:400MHz/RS2117, 80MHz/RS2118
◆ 低導(dǎo)通阻抗:4.0Ω/RS2117,0.8Ω/RS2118
◆ 工作電壓范圍:2.5V~5.5V;
◆ 最大通過信號(hào)范圍:-2V~VCC;
◆ 超低功耗:<=1uA;
◆ 高關(guān)斷隔離度:-70dB@1MHz;
◆ 高通道隔離度:-72dB@1MHz
◆ 提供QFN-1.4x1.8-10L小封裝
注:導(dǎo)通阻抗越小能過的電流越大,RS2118更適合用于帶負(fù)載切換。
?
R2117/RS2118引腳圖
設(shè)計(jì)上特別需要注意,RS2117/RS2118能通過的負(fù)壓信號(hào)范圍是受制于VCC供電電壓的,即能通過的負(fù)壓是VCC-5.5V,最低-2V,比如3.3V供電,能通過的信號(hào)范圍就是-2V~3.3V,或者說供電電壓在2.5V~3.5V范圍才能獲得最大的負(fù)擺幅范圍。
?
(文章來源:世強(qiáng)硬創(chuàng)電商)
?