ON Semiconductor MC14053BDG 模擬多路復用器/分離器中文資料

一、概述

ON Semiconductor（安森美）的MC14053BDG是一款高性能的模擬多路復用器/分離器，屬于其4000系列CMOS邏輯器件家族。該芯片以數(shù)字方式控制模擬信號的開關，實現(xiàn)了多路信號的靈活選擇和分配。MC14053BDG通過其低導通阻抗和極低的關斷漏電流，提供了在整個電源電壓范圍內(nèi)的穩(wěn)定信號控制。本文將詳細介紹MC14053BDG的型號類型、工作原理、特點、應用以及關鍵參數(shù)。

　　廠商名稱：onsemi

　　元件分類：模擬多路復用器/分離器

　　中文描述： 芯片，2:1模擬多路復用器/解復用器，三路，1.05kR，3V至18V，SOIC-16

　　英文描述： Multiplexer Switch ICs 3-18V Triple SPDT Sw-55 to 125 deg C

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　　MC14053BDG概述

　　MC14053BDG是一個模擬復用器/數(shù)字控制的模擬開關。該器件有效地實現(xiàn)了一個三重SPDT。該器件具有低導通阻抗和極低的關斷漏電流。可以實現(xiàn)在整個電源電壓范圍內(nèi)對模擬信號的控制。

　　控制輸入上有三重二極管保護

　　開關功能是先斷后通

　　引腳對引腳替換CD4053

　　線性化的傳輸特性

　　12nV/√Cycle，f>=1.0kHz（典型）低噪音

　　應用

　　信號處理

　　MC14053BDG中文參數(shù)

　　制造商:onsemi

　　產(chǎn)品種類:多路復用開關IC

　　系列:MC14053B

　　產(chǎn)品:Multiplexers/Demultiplexers

　　安裝風格:SMD/SMT

　　封裝/箱體:SOIC-16

　　通道數(shù)量:2 Channel

　　配置:3 x 2:1

　　電源電壓-最小:3 V

　　電源電壓-最大:18 V

　　最小雙重電源電壓:-

　　最大雙重電源電壓:-

　　導通電阻—最大值:1.05 kOhms

　　運行時間—最大值:550 ns

　　空閑時間—最大值:550 ns

　　最小工作溫度:-55 C

　　最大工作溫度:+125 C

　　封裝:Tube

　　帶寬:17 MHz

　　高度:1.5 mm

　　長度:10 mm

　　工作電源電壓:3 V to 18 V

　　Pd-功率耗散:500 mW(1/2 W)

　　MC14053BDG引腳圖

二、型號類型

MC14053BDG是ON Semiconductor生產(chǎn)的一款三路SPDT（單刀雙擲）模擬多路復用器/分離器。在ON Semiconductor的產(chǎn)品線中，MC1405x系列還包括了其他多種型號的多路復用器和開關，如MC14051B（SP8T固態(tài)開關）、MC14052B（DP4T雙刀四擲開關）等。這些產(chǎn)品共同構成了安森美在模擬開關和多路復用器領域的豐富產(chǎn)品線。

三、工作原理

MC14053BDG作為一個三路SPDT模擬多路復用器，其工作原理基于CMOS技術，通過數(shù)字控制信號選擇三個輸入通道中的一個，并將其連接到唯一的輸出通道。這種開關機制允許在多個模擬信號源之間快速切換，實現(xiàn)信號的靈活分配和處理。

具體來說，MC14053BDG內(nèi)部集成了三個獨立的SPDT開關，每個開關都包含兩個輸入引腳（A和B）和一個輸出引腳（Y）。通過控制引腳（通常是S0、S1等）的電平狀態(tài)，可以選擇將哪個輸入引腳（A或B）連接到輸出引腳Y?？刂菩盘柾ǔ檫壿嬰娖叫盘枺ㄟ^改變這些信號的狀態(tài)，可以動態(tài)地切換開關的導通路徑。

四、特點

1. 低功耗與高集成度：MC14053BDG采用CMOS技術，具有低功耗、高集成度和高穩(wěn)定性的優(yōu)點。這使得它非常適合用于現(xiàn)代電子設備中，特別是在對功耗和體積有嚴格要求的應用場景。

2. 低導通阻抗與低關斷漏電流：該芯片具有極低的導通阻抗和關斷漏電流，確保了信號在開關過程中的低失真和高保真度。這一特點對于需要高精度信號處理的應用尤為重要。

3. 寬電源電壓范圍：MC14053BDG支持從3V到18V的寬電源電壓范圍，使其能夠適應多種不同的電源環(huán)境，提高了產(chǎn)品的通用性和靈活性。

4. 多通道模擬信號開關功能：內(nèi)部集成的三個SPDT開關支持多通道間的數(shù)據(jù)選擇和開關控制，便于實現(xiàn)復雜的信號處理功能。

5. 高可靠性和穩(wěn)定性：通過采用先進的CMOS工藝和嚴格的質(zhì)量控制流程，MC14053BDG確保了產(chǎn)品的高可靠性和長期穩(wěn)定性。

五、應用

MC14053BDG廣泛應用于各種需要模擬信號選擇和多路復用的場合。以下是一些典型的應用領域：

1. 數(shù)據(jù)選擇和多路復用：在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，MC14053BDG可用于從多個傳感器或信號源中選擇并復用信號，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中處理和傳輸。

2. 時序控制和時鐘分配：在數(shù)字電路設計中，該芯片可用于控制時序信號的分配和切換，實現(xiàn)精確的時鐘管理。

3. 傳感器信號處理：在傳感器網(wǎng)絡中，MC14053BDG可以作為信號選擇器，對來自不同傳感器的信號進行選擇和預處理。

4. 電子開關和模擬開關：在需要靈活控制信號通路的場合，如音頻和視頻信號處理、自動化控制等領域，MC14053BDG可以作為電子開關或模擬開關使用。

5. 通信系統(tǒng)和計算機外圍設備：在通信系統(tǒng)中，該芯片可用于信號路由和切換；在計算機外圍設備中，則可用于實現(xiàn)信號的選擇和分配。

六、關鍵參數(shù)

1. 制造商與產(chǎn)品型號：

• 制造商：ON Semiconductor

• 產(chǎn)品型號：MC14053BDG

2. 封裝與尺寸：

• 封裝類型：SOIC-16（表面貼裝型）

• 外形尺寸：長10mm，寬4mm，高1.5mm

3. 電源電壓：

• 最小電源電壓：3V

• 最大電源電壓：18V

4. 導通電阻：

• 最大值：280歐姆（導通電阻是MC14053BDG性能的關鍵指標之一，其最大值在不同資料中有所差異，范圍從低至280歐姆到高達1.05千歐姆不等。這種差異可能源于生產(chǎn)批次、工藝改進或具體測試條件的不同。）

5. 關斷漏電流：

• 最大值：通常在納安（nA）級別，具體數(shù)值取決于電源電壓和溫度條件。極低的關斷漏電流確保了當開關處于關閉狀態(tài)時，信號路徑上的泄漏幾乎可以忽略不計，這對于保持信號完整性和避免不必要的功耗至關重要。

6. 輸入/輸出電壓范圍：

• 輸入電壓范圍通常與電源電壓相同，即3V至18V，具體取決于電源供電情況。

• 輸出電壓范圍則受限于所選通道輸入信號的電壓水平，但應保證不超過電源電壓的最大值。

7. 開關速度：

• 切換時間：通常非常快，但具體數(shù)值取決于控制信號的上升/下降時間以及芯片內(nèi)部電路的響應時間。在高頻應用中，快速的開關速度有助于減少信號失真和保持信號質(zhì)量。

8. 工作溫度范圍：

• 商業(yè)級：-40°C至+85°C

• 工業(yè)級（如果有）：可能提供更寬的溫度范圍，如-55°C至+125°C，但MC14053BDG通常歸類為商業(yè)級產(chǎn)品。

9. 邏輯電平兼容性：

• 標準的CMOS邏輯電平兼容，意味著它可以直接與大多數(shù)數(shù)字邏輯電路接口，如微控制器、FPGA、ASIC等。

10. 靜態(tài)功耗：

• 在所有開關均關閉且控制信號穩(wěn)定時，MC14053BDG的靜態(tài)功耗非常低，有助于延長電池壽命（在便攜式應用中）和減少系統(tǒng)總功耗。

11. 封裝引腳配置：

• SOIC-16封裝提供了足夠的引腳來連接所有三個輸入通道、一個輸出通道、控制引腳以及電源和地。引腳的具體配置和編號應參考數(shù)據(jù)手冊中的引腳圖。

12. 電氣隔離：

• 雖然MC14053BDG本身不提供電氣隔離，但在設計系統(tǒng)時，可以通過外部元件（如光耦、變壓器等）來實現(xiàn)必要的電氣隔離，以防止信號間的干擾和地電位差引起的問題。

13. 保護特性：

• 部分版本的MC14053或其系列產(chǎn)品可能包含過壓保護、過流保護等特性，以防止因外部條件（如靜電放電、電壓浪涌等）對芯片造成損害。然而，具體是否包含這些保護特性，以及它們的詳細參數(shù)，需要查閱具體的數(shù)據(jù)手冊。

七、設計注意事項

1. 電源去耦：

• 在電源引腳附近添加適當?shù)娜ヱ铍娙?，以減少電源噪聲對芯片性能的影響。

2. 控制信號穩(wěn)定性：

• 確?？刂菩盘柕姆€(wěn)定性和準確性，避免信號抖動或噪聲對開關狀態(tài)的影響。

3. 信號完整性：

• 在設計信號路徑時，考慮信號的完整性要求，包括阻抗匹配、信號衰減、反射等因素。

4. 散熱：

• 在高功耗或高溫環(huán)境下，注意芯片的散熱問題，避免過熱導致性能下降或損壞。

5. 布局與布線：

• 在PCB布局和布線時，遵循最佳實踐，如避免長距離平行布線、減少信號交叉等，以減少信號間的干擾。

6. 兼容性測試：

• 在將MC14053BDG集成到系統(tǒng)中之前，進行充分的兼容性測試，以確保其與系統(tǒng)中的其他元件能夠正常工作。

八、總結(jié)

ON Semiconductor的MC14053BDG是一款功能強大的三路SPDT模擬多路復用器/分離器，具有低功耗、低導通阻抗、低關斷漏電流和寬電源電壓范圍等優(yōu)點。它廣泛應用于數(shù)據(jù)選擇、時序控制、傳感器信號處理、電子開關和通信系統(tǒng)等領域。通過深入理解其工作原理、特點、應用和關鍵參數(shù)，設計者可以更好地利用這款芯片，實現(xiàn)高效、可靠的信號處理功能。在設計過程中，注意遵循相關的設計注意事項，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。