SD-SST211/213/215

线性集成系统

N沟道横向

DMOS开关

齐纳保护

产品概述

特点

超高速Switching-

吨

： 1纳秒

超低反向电容： 0.2 pF的

低保证

RDS

@5 V

低导通阈值电压

N沟道增强模式

好处

高速系统性能

低插入损耗在高频

低传输信号丢失

简单的驱动要求

单电源工作

应用

快速模拟开关

快速采样和保持电路

像素率切换

DAC Deglitchers

高速驱动器

描述

该SD211DE / SST211系列包括增强型

专为高速低干扰的开关在音频MOSFET ，

视频和高频应用。该SD211可以使用

为

±5-V

模拟开关或者为SD214的高速驱动。

该SD214通常用于

±10-V

模拟开关。这些

MOSFET采用横向结构，实现低电容

和超快速开关速度。集成的稳压二极管

提供ESD保护。这些器件具有多晶硅

门制造的可靠性。

出于类似的产品看：四阵列SD5000 / 5400系列，以及

非齐纳保护- SD210DE / 214DE 。

线性集成系统

4042克利伯法院弗里蒙特，加利福尼亚州94538 电话： 510 490-9160 传真： 510 353-0261

绝对最大额定值（T

A

= 25

0

C除非另有说明）

栅极 - 漏极，栅极 - 源极电压（ SD211DE / SST211 ） ................... -30/25 V

（ SD213DE / SST213 ） .................. -15/25 V

（ SD215DE / SST215 ） .................. -25/30 V

（ SD211DE / SST211 ................... -0.3 / 25 V

栅衬底电压

a

（ SD213DE / SST213 ） ................. -0.3 / 25 V

（ SD215DE / SST215 ） ................. -0.3 / 30 V

漏源电压

（ SD211DE / SST211 ） .......................... 30 V

（ SD213DE / SST213 ） ......................... 10 V

（ SD215DE / SST215 ） ......................... 20 V

源 - 漏电压

（ SD211DE / SST21 ） ........................... 10 V

（ SD213DE / SST213 ） ......................... 10 V

（ SD215DE / SST215 ） ......................... 20 V

（ SD211DE / SST211 ） .......................... 30 V

（ SD213DE / SST213 ） ......................... 15 V

（ SD215DE / SST215 ） ......................... 25 V

源衬底电压

（ SD211DE / SST211 ） .......................... 15 V

（ SD213DE / SST213 ） ......................... 15 V

（ SD215DE / SST215 ） ......................... 25 V

漏电流................................................ ........................................ 50毫安

焊接温度（ 1/16“从案例10秒） ............................. 300

0

C

存储温度................................................ .................... -65至150

0

C

工作结温............................................... .. -55至125

0

C

功耗

a ....................................................................................................................................

300毫瓦

注意事项：

一。减免3毫瓦/

0

C以上25

0

C

漏衬底电压

特定网络阳离子

a

线性集成系统

4042克利伯法院弗里蒙特，加利福尼亚州94538 电话： 510 490-9160 传真： 510 353-0261

特定网络阳离子

a

注意事项：

一。牛逼

A

= 25

0

C除非另有说明。

B 。 B是在主体（基板）和V

（ BR ）

被击穿。

。典型值是用于辅助设计参考，不保证也不提供生产测试。

线性集成系统

4042克利伯法院弗里蒙特，加利福尼亚州94538 电话： 510 490-9160 传真： 510 353-0261

SD-SST211/213/215

线性集成系统

N沟道横向

DMOS开关JFET

典型特征

典型特征

线性集成系统

4042克利伯法院弗里蒙特，加利福尼亚州94538 电话： 510 490-9160 传真： 510 353-0261

典型特征（续）

线性集成系统

4042克利伯法院弗里蒙特，加利福尼亚州94538 电话： 510 490-9160 传真： 510 353-0261

典型特征（续）

线性集成系统

4042克利伯法院弗里蒙特，加利福尼亚州94538 电话： 510 490-9160 传真： 510 353-0261

开关时间测试电路

线性集成系统

4042克利伯法院弗里蒙特，加利福尼亚州94538 电话： 510 490-9160 传真： 510 353-0261

SD-SST211/213/215

线性集成系统

N沟道横向

DMOS开关

齐纳保护

产品概述

特点

超高速Switching-

吨

： 1纳秒

超低反向电容： 0.2 pF的

低保证

RDS

@5 V

低导通阈值电压

N沟道增强模式

好处

高速系统性能

低插入损耗在高频

低传输信号丢失

简单的驱动要求

单电源工作

应用

快速模拟开关

快速采样和保持电路

像素率切换

DAC Deglitchers

高速驱动器

描述

该SD211DE / SST211系列包括增强型

专为高速低干扰的开关在音频MOSFET ，

视频和高频应用。该SD211可以使用

为

±5-V

模拟开关或者为SD214的高速驱动。

该SD214通常用于

±10-V

模拟开关。这些

MOSFET采用横向结构，实现低电容

和超快速开关速度。集成的稳压二极管

提供ESD保护。这些器件具有多晶硅

门制造的可靠性。

出于类似的产品看：四阵列SD5000 / 5400系列，以及

非齐纳保护- SD210DE / 214DE 。

线性集成系统

4042克利伯法院弗里蒙特，加利福尼亚州94538 电话： 510 490-9160 传真： 510 353-0261

绝对最大额定值（T

A

= 25

0

C除非另有说明）

栅极 - 漏极，栅极 - 源极电压（ SD211DE / SST211 ） ................... -30/25 V

（ SD213DE / SST213 ） .................. -15/25 V

（ SD215DE / SST215 ） .................. -25/30 V

（ SD211DE / SST211 ................... -0.3 / 25 V

栅衬底电压

a

（ SD213DE / SST213 ） ................. -0.3 / 25 V

（ SD215DE / SST215 ） ................. -0.3 / 30 V

漏源电压

（ SD211DE / SST211 ） .......................... 30 V

（ SD213DE / SST213 ） ......................... 10 V

（ SD215DE / SST215 ） ......................... 20 V

源 - 漏电压

（ SD211DE / SST21 ） ........................... 10 V

（ SD213DE / SST213 ） ......................... 10 V

（ SD215DE / SST215 ） ......................... 20 V

（ SD211DE / SST211 ） .......................... 30 V

（ SD213DE / SST213 ） ......................... 15 V

（ SD215DE / SST215 ） ......................... 25 V

源衬底电压

（ SD211DE / SST211 ） .......................... 15 V

（ SD213DE / SST213 ） ......................... 15 V

（ SD215DE / SST215 ） ......................... 25 V

漏电流................................................ ........................................ 50毫安

焊接温度（ 1/16“从案例10秒） ............................. 300

0

C

存储温度................................................ .................... -65至150

0

C

工作结温............................................... .. -55至125

0

C

功耗

a ....................................................................................................................................

300毫瓦

注意事项：

一。减免3毫瓦/

0

C以上25

0

C

漏衬底电压

特定网络阳离子

a

线性集成系统

4042克利伯法院弗里蒙特，加利福尼亚州94538 电话： 510 490-9160 传真： 510 353-0261

特定网络阳离子

a

注意事项：

一。牛逼

A

= 25

0

C除非另有说明。

B 。 B是在主体（基板）和V

（ BR ）

被击穿。

。典型值是用于辅助设计参考，不保证也不提供生产测试。

线性集成系统

4042克利伯法院弗里蒙特，加利福尼亚州94538 电话： 510 490-9160 传真： 510 353-0261

高速DMOS FET模拟开关和开关阵列

介绍

本应用笔记详细介绍了

在SD210 / 5000系列的工作原理

高速模拟开关和开关

阵列。它包含的大部分的说明

重要的开关特性，应用程序

实施例中，测试数据，以及其他的应用程序的提示。

对于表面安装应用程序的SST211

系列提供的TO- 253 （ SOT -143 ）

封装。该SD5400系列有在

窄体鸥翼式SO- 14封装。

应用

快的开关速度，低通态电阻，

高

通道到通道

隔离，

低

电容和低电荷注入化妆

这些DMOS器件尤其非常适用于一

各种应用程序。

一些许多可能的应用领域为

DMOS的模拟开关如下：

1.视频和RF开关（高速，高摘

隔离度，低串扰） ：

- 多视频分发网络

-sampling扫描仪的射频系统

2.音频路由（ glitch-和无噪音） ：

- 高速开关

使用-audio交换系统

数字化遥控器

3.数据采集（高速，低收费

注射，低漏） ：

- 高速采样和保持

- 音频和通讯A / D

转换器

4.其他：

- 数字转换

-PCM分销网络

-UHF放大器

-VHF调制器和双平衡

调音台

- 高速转换器/驱动器

-Switched电容滤波器

-Choppers

1

描述

线性系统SD210和SD5000系列

是分立器件和四单片阵列，

分别为单刀单掷模拟

开关。

这些开关是n沟道

增强型

硅

场

效果

采用双扩散MOS晶体管内置

（ DMOS ）硅栅技术。 Surface-

安装的版本（ SST211 ， SD5400系列）

也可提供。

该系列器件是专为处理

各种各样的视频，快ATE和电信

模拟开关应用。它们能够

超快开关速度（T

r

= 1纳秒，T

关闭

= 3

NS）和优异的瞬态响应。由于

减小寄生电容， DMOS可以

处理好与高关断隔离宽带信号

和最小的串扰。

该SD210系列的单沟道FET是

不产生保护齐纳减少

泄漏和齐纳保护版本

减少静电放电的危险。该

SD5000系列是16引脚双IN-提供

线表面贴装或sidebraze陶瓷

包。模拟信号电压范围可达

±10 V和频率高达1 GHz的可

控制。

线性集成系统公司

●

4042帆船的Ct 。

●

弗里蒙特，加利福尼亚州94538

●

联系电话： 510 490-9160

●

传真： 510 353-0261

工作原理

图1示出了一个n沟道enhancement-

模式装置与绝缘栅和

非对称结构。栅极保护

齐纳是用虚线示出，以指示

的是，虽然它存在于芯片上，它不是一个

根本开关的主要成分

结构。

门

保护

齐纳

不对称

结构

预绝缘

门

漏

增强

型N沟道

体

图1. DMOS电气系统

双扩散过程创建了一个薄薄的自我

调心的p型材料的区域，分离

源从漏极区域。在很短的

信道长度而导致两者之间

结深可产生极低的源 -

漏和栅 - 漏电容的

同时，它提供了良好的击穿

电压。

当栅极电势等于或消极

相对于所述源极，所述开关是关闭的。在

该状态下，在通道中的p型材料

形成两个背到后端二极管和防止

沟道传导（图3a） 。如果电压是

在S和D区之间时，只有一个

小结漏电流流动。

G

C

GS

C

GD

C

GS

+

来源

G

r

DS （ ON）

C

GD

S

+

S

D

的DMOS场效应晶体管（FET）是

常关闭时的栅极至源极电压

(V

GS

）为0V的横向DMOS晶体管，

在图2中以横截面示出，具有三个

在顶端子（源极，栅极和漏极）

面和一个（身体或衬底）上的

底部。有击穿齐纳二极管

约40伏特的电压被加到

保护门对过压和

静电放电。

来源

氧化

门

漏

（一）关闭状态

（二）在国家

图3.等效电路

B

B

间的氧化硅绝缘本

栅极和源极形成小的电容器，其

累积电荷。

如果栅 - 源极电势（V

GS

）由

肯定的，则电容效应吸引电子

到沟道区紧邻栅

氧化物。由于V

GS

增加，在电子密度

该信道将超过空穴密度和

信道将成为n型区域。作为

沟道导电性提高，在n - 正 - 正

结构变得简单的硅的电阻

通过该电流可以容易地流动在任

方向。

图4显示了典型的偏置为± 10 V模拟

信号处理。注意，漏极是

2

n+

p-

p

n+

通道

体

图2.剖视图一个理想化的

DMOS结构

线性集成系统公司

●

4042帆船的Ct 。

●

弗里蒙特，加利福尼亚州94538

●

联系电话： 510 490-9160

●

传真： 510 353-0261

推荐的输出。由于C

GD

<

GS

这将导致更少的电荷注入噪音

负载。

如可以从图3a和3b中，可以看出

体源和体 - 漏pn结应

保持反向偏置，在所有时间，否则

信号削波，甚至设备损坏可能

如果无限制电流被允许流动发生。

体偏置交通便利，在大多数情况下，

通过连接基板至V- 。

在图4所示的电路展示第r

DS （ ON）

与示于模拟信号电压的关系

图5中。

当模拟信号偏移较大（为

例如± 10V）的信道的导通电阻

变化的信号电平的函数。对

实现最低的失真，这个通道导通

性调制应牢记，

和电阻的串联在所述量

开关应是适当的大小。例如，如果

20之间的开关导通电阻变化

和

30

在信号范围和所述开关处于

系列与200

负载，其结果将是一个

总

R

= 4.5 ％ 。然而，如果负载是100

k,

R

将仅0.01％。

200

r

DS （ ON）

()

160

120

80

40

0

-10

-5

0

(b)

(a)

(c)

20 V =开

-10 V =关

S

R

根

开关量输入

V

S

= ±10 V

控制

输入

G

D

R

L

B

-10 V

开关

产量

V

O

C

L

图4.普通交换机配置为± 10

V模拟开关

5

V

S

(V)

10

15

主开关特性

r

DS （ ON）

导通电阻的信道由控制

沿横向和电场目前

通道。沟道电阻是主要

由栅极 - 源极电压来确定

差别。当V

GS

超过该阈值

电压（V

GS （ TH）

） ，所述场效应晶体管开始导通。

许多应用需要切换点

到地面。在这些情况下，源和

衬底连接到接地端和栅极

的34 V电压是足以确保

开关动作。

与V

GS

超过5伏，一个低电阻

源极和漏极之间存在路径。

(a)

(b)

(c)

V

体

= -10 V, V

门

= 20 V

V

体

= -10 V, V

门

= 15 V

V

体

= 0 V, V

门

= 20 V

图5.导通电阻特性

阈值电压

阈值电压（V

GS （ TH）

）为一个参数

用于描述多少电压是必要的，以

启动渠道传导。图6示出了

适用的测试配置。在该电路中，它是

值得注意的，例如，如果设备具有

A V

GS （ TH）

= 0.5 V ，当V + = 0.5 V ，通道

阻力将是：

R

通道

=

0.5V

=

500k

1

A

3

线性集成系统公司

●

4042帆船的Ct 。

●

弗里蒙特，加利福尼亚州94538

●

联系电话： 510 490-9160

●

传真： 510 353-0261

V+

D

1A

V

GS （ TH）

V

GS （ TH）

S

1A

V

SB

3.0

V

GS （ TH）

(V)

2.5

2.0

1.5

1.0

0.5

0

4

8

12

V

SB

(V)

16

20

图6.阈值电压测试配置

身体的影响

对于具有均匀掺杂的MOSFET

基板上，所述阈值电压成比例

所施加的源极到体的平方根

电压。该SD5000家族具有非均匀的

基板，以及在V

GS （ TH）

有些行为

不同。图7示出典型的V

GS （ TH）

变化作为源 - 体的功能

电压VSB 。

作为身体电压增加的负

方向，该阈值上升。因此，

如果V

GS

是该信道的很小，导通电阻

可以是非常高的。图8示出的影响

V

SB

和V

GS

R上

DS （ ON）

。因此，为了保持

低导通电阻最好是偏置

体的电压接近的负峰

V

S

和使用的栅极电压尽可能的高。

图7.阈值VS源，以身体压

V

D

1mA

D

V

GS

S

V

SB

300

r

DS （ ON）

()

240

180

120

60

5V

10 V

0

4

8

12

V

SB

(V)

16

20

V

GS

= 4 V

电荷注入

电荷注入描述现象

它的电压偏移在门口产生

通过栅极 - 一个注入电荷

漏极和栅极 - 源极电容成

模拟信号路径。另一种流行的名字

这种现象是“切换spikes."

0

图8.导通电阻VS来源为身体和

门源电压

4

线性集成系统公司

●

4042帆船的Ct 。

●

弗里蒙特，加利福尼亚州94538

●

联系电话： 510 490-9160

●

传真： 510 353-0261

由于这些DMOS器件是不对称

1

,

注入S和D端子的电荷是

不同。典型的寄生电容上

0.2 pF的的对C的顺序

DG

1.5 pF的对C

SG

.

该影响的量的另一个因素

电荷注入是在栅极的振幅

电压偏移。

这是一个直接

比例关系：较大的

偏移，较大的注入电荷。这

可以通过比较曲线（a）和（c）就可以看出

图9.另外一个变量要考虑的是

率栅极电压变化。大量的

负责注射时速度更快兴衰

倍存在于栅极。这示出由

曲线（a）和（b）如图9所示。

S

D

C

H

V

阻抗趋向于产生的快速衰变

在渠道引入额外收费。在开启

断，然而，注入的电荷可能会变得

存储在取样电容器和创建偏移

和误差。这些错误将有一个数量级

那是成反比的幅度

的保持电容。

图9示出了几种典型的电荷

喷射特性。图10示出了一些

的对应波形。该DMOS

场效应晶体管，由于其固有的较低的寄生，

电容，产生非常低电荷注入

相对于其他模拟开关

（ PMOS ， CMOS ， JFET ， BIFET等） 。然而，当

创建的偏移量是不可接受的，充电

喷射补偿技术存在

消除或减少它们。该解决方案

主要由注入另外收费的

幅值相等但极性相反的时间

当开关关闭。

G

Q = C

H

x

V

0

-2

Q

（PC）的

-4

-6

-8

-10

-10

-5

(a)

(1)

0

V

S

(V)

5

10

(2)

(b)

(c)

关断隔离和串扰

直流的通态电阻通常为30

和

关断状态的电阻通常为10

10

,

这导致在一个关断状态到导通状态

电阻率超过10

8

。然而，对于

视频和甚高频开关应用，所述

上可使用的频率上限由下式确定

关于输入信号的耦合

过寄生电容，并显示在

开关output─when理想的无信号

应在关断状态出现在那里。

离隔离是由以下公式定义：

(a)

(b)

(c)

V

G

= 10 V ，T

f

= 0.3 V / μs的

V

G

= 10 V ，T

f

= 0.03 V / μs的

V

G

= 0， -10 V ，叔

f

= 0.3 V / μs的

图9. SD5000电荷注入

开关尖峰发生在开关导通，以及

作为关断时间。当开关导通时，

电荷注入效应被最小化

通常低信号源阻抗。这种低

芯片几何形状使得不相同的行为

当源极和漏极端子被颠倒时

在一个电路。

1

关 - 隔离度（dB ）

=

20log

V

OUT

V

IN

当

几个

类似物

开关

是

同时用来控制高

频率信号，串扰变得非常

重要的特性。对于视频应用，

通过寄生耦合的杂散信号

5

线性集成系统公司

●

4042帆船的Ct 。

●

弗里蒙特，加利福尼亚州94538

●

联系电话： 510 490-9160

●

传真： 510 353-0261

FAST DMOS FET开关

N沟道增强模式

SST211 / SST213 / SST215

特点

描述

公司

高速交换。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。吨

D（上）

1ns

低电容。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 2.4pF典型

低导通电阻。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 50Ω typycal

高增益

表面贴装封装

超高速模拟开关

采样和保持

多路复用器

高增益放大器

设计用于音频，视频和高频应用中，

在SST211系列是高速，超低容量

单刀单掷模拟开关。利用Calogic专有DMOS

处理SST211系列集成了一个齐纳

二极管旨在保护门的电气过应力。

订购信息

部分

SST211

SST213

SST215

XSST211

XSST213

XSST215

包

SOT -143表面贴装

SOT -143表面贴装

SOT -143表面贴装

在运营商排序芯片

在运营商排序芯片

在运营商排序芯片

温度范围

-55

o

C至+ 125

o

C

-55

o

C至+ 125

o

C

-55

o

C至+ 125

o

C

-55

o

C至+ 125

o

C

-55

o

C至+ 125

o

C

-55

o

C至+ 125

o

C

应用

引脚配置

原理图

3

漏

(2)

体

(4)

门

(3)

2

4

CD1-1

1

来源

(1)

产品标识

SST211

SST213

SST215

211

213

215

SST211 / SST213 / SST215

公司

绝对最大额定值

(T

c

= +25

o

C除非另有说明）

参数

击穿电压

V

DS

V

SD

V

DB

V

SB

V

GS

V

GB

V

GD

SST211

+30

+10

+30

+15

-15

+25

-0.3

+25

-30

+25

SST213

+10

+10

+15

+15

-15

+25

-0.3

+25

-15

+25

SST215

+20

+20

+25

+25

-25

+30

-0.3

+30

-25

+30

单位

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

I

D

连续漏电流。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 50毫安

P

T

功率耗散（或低于锝= 25

o

C） 。 。 。 。 360MW

线性降额Factor3.6mW /

o

T

j

工作结温范围。 。 -55到+125

o

C

T

S

存储温度范围。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 -55到+150

o

C

电气特性

(T

c

= +25

o

C除非另有说明）

符号

STATIC

B

VDS

B

VSD

B

VDB

B

VSB

I

D（关闭）

I

S（ OFF）

I

GBS

V

GS （ TH）

r

DS （ ON）

动态

g

fs

C

（ GS + GD + GB）

C

（ GD + DB ）

C

（ GS + SB ）

C

（ DG）的

t

D（上）

t

r

t

（关闭）

共源

1

FOWARD Transcond 。

门节点电容

漏极节点电容

源节点电容

反向传输电容

打开延迟时间

上升时间

关闭时间

10

12

2.4

1.3

3.5

0.3

0.7

0.8

10

3.5

1.5

4.0

0.5

1.0

1.0

10

12

2.4

1.3

3.5

0.3

0.7

0.8

10

3.5

1.5

4.0

0.5

1.0

1.0

10

12

2.4

1.3

3.5

0.3

0.7

0.8

10

3.5

1.5

4.0

0.5

1.0

1.0

ns

V

DD

= 5V, V

G（ ON）的

= 10V

R

L

= 680, R

G

= 51

pF

V

DS

= 10V

V

GS

= V

BS

= -15V

F = 1MHz的

mS

V

DS

= 10V ，我

D

= 20mA下

F = 1kHz时，V

SB

= 0

漏源

击穿电压

30

10

35

25

10

10

15

15

0.2

0.6

10

10

10

0.5

1.0

50

30

2.0

70

45

0.1

50

30

0.2

0.6

10

0.2

10

0.6

10

10

2.0

70

45

0.1

1.0

50

30

2.0

70

45

10

A

V

欧

10

nA

25

20

20

V

15

15

25

25

25

I

D

= 10μA ，V

GS

= V

BS

= 0

I

D

= 10nA的，V

GS

= V

BS

= -5V

I

S

= 10nA的，V

GD

= V

BD

= -5V

I

D

= 10nA的，V

GB

= 0源

开放

I

S

= 10μA ，V

GB

= 0开漏

V

DS

= 10V

V

DS

= 20V

V

SD

= 10V

V

SD

= 20V

V

GB

= 25V

V

GB

= 30V

V

GS

= 5V

V

GS

= 10V

V

GS

= V

BS

= -5V

V

GD

= V

BD

= -5V

V

DB

= V

SB

= 0

特征

SST211

SST213

SST215

最小值典型值最大值最小值典型值最大值最小值典型值最大值

单位

测试条件

源极 - 漏极击穿电压10

漏体

击穿电压

源极 - 体

击穿电压

漏源

关断电流

源极 - 漏极

关断电流

门体

漏电流

栅极阈值电压

漏源

1

抗性

V

DS

= V

GS

, I

D

= 1μA ，V

SB

= 0

I

D

= 1毫安

V

SB

= 0

注1 ：脉冲测试， 80秒，1 ％占空比

典型性能特征：见SD211-215系列

高速DMOS FET模拟开关和开关阵列

介绍

本应用笔记详细介绍了

在SD210 / 5000系列的工作原理

高速模拟开关和开关

阵列。它包含的大部分的说明

重要的开关特性，应用程序

实施例中，测试数据，以及其他的应用程序的提示。

对于表面安装应用程序的SST211

系列提供的TO- 253 （ SOT -143 ）

封装。该SD5400系列有在

窄体鸥翼式SO- 14封装。

应用

快的开关速度，低通态电阻，

高

通道到通道

隔离，

低

电容和低电荷注入化妆

这些DMOS器件尤其非常适用于一

各种应用程序。

一些许多可能的应用领域为

DMOS的模拟开关如下：

1.视频和RF开关（高速，高摘

隔离度，低串扰） ：

- 多视频分发网络

-sampling扫描仪的射频系统

2.音频路由（ glitch-和无噪音） ：

- 高速开关

使用-audio交换系统

数字化遥控器

3.数据采集（高速，低收费

注射，低漏） ：

- 高速采样和保持

- 音频和通讯A / D

转换器

4.其他：

- 数字转换

-PCM分销网络

-UHF放大器

-VHF调制器和双平衡

调音台

- 高速转换器/驱动器

-Switched电容滤波器

-Choppers

1

描述

线性系统SD210和SD5000系列

是分立器件和四单片阵列，

分别为单刀单掷模拟

开关。

这些开关是n沟道

增强型

硅

场

效果

采用双扩散MOS晶体管内置

（ DMOS ）硅栅技术。 Surface-

安装的版本（ SST211 ， SD5400系列）

也可提供。

该系列器件是专为处理

各种各样的视频，快ATE和电信

模拟开关应用。它们能够

超快开关速度（T

r

= 1纳秒，T

关闭

= 3

NS）和优异的瞬态响应。由于

减小寄生电容， DMOS可以

处理好与高关断隔离宽带信号

和最小的串扰。

该SD210系列的单沟道FET是

不产生保护齐纳减少

泄漏和齐纳保护版本

减少静电放电的危险。该

SD5000系列是16引脚双IN-提供

线表面贴装或sidebraze陶瓷

包。模拟信号电压范围可达

±10 V和频率高达1 GHz的可

控制。

线性集成系统公司

●

4042帆船的Ct 。

●

弗里蒙特，加利福尼亚州94538

●

联系电话： 510 490-9160

●

传真： 510 353-0261

工作原理

图1示出了一个n沟道enhancement-

模式装置与绝缘栅和

非对称结构。栅极保护

齐纳是用虚线示出，以指示

的是，虽然它存在于芯片上，它不是一个

根本开关的主要成分

结构。

门

保护

齐纳

不对称

结构

预绝缘

门

漏

增强

型N沟道

体

图1. DMOS电气系统

双扩散过程创建了一个薄薄的自我

调心的p型材料的区域，分离

源从漏极区域。在很短的

信道长度而导致两者之间

结深可产生极低的源 -

漏和栅 - 漏电容的

同时，它提供了良好的击穿

电压。

当栅极电势等于或消极

相对于所述源极，所述开关是关闭的。在

该状态下，在通道中的p型材料

形成两个背到后端二极管和防止

沟道传导（图3a） 。如果电压是

在S和D区之间时，只有一个

小结漏电流流动。

G

C

GS

C

GD

C

GS

+

来源

G

r

DS （ ON）

C

GD

S

+

S

D

的DMOS场效应晶体管（FET）是

常关闭时的栅极至源极电压

(V

GS

）为0V的横向DMOS晶体管，

在图2中以横截面示出，具有三个

在顶端子（源极，栅极和漏极）

面和一个（身体或衬底）上的

底部。有击穿齐纳二极管

约40伏特的电压被加到

保护门对过压和

静电放电。

来源

氧化

门

漏

（一）关闭状态

（二）在国家

图3.等效电路

B

B

间的氧化硅绝缘本

栅极和源极形成小的电容器，其

累积电荷。

如果栅 - 源极电势（V

GS

）由

肯定的，则电容效应吸引电子

到沟道区紧邻栅

氧化物。由于V

GS

增加，在电子密度

该信道将超过空穴密度和

信道将成为n型区域。作为

沟道导电性提高，在n - 正 - 正

结构变得简单的硅的电阻

通过该电流可以容易地流动在任

方向。

图4显示了典型的偏置为± 10 V模拟

信号处理。注意，漏极是

2

n+

p-

p

n+

通道

体

图2.剖视图一个理想化的

DMOS结构

线性集成系统公司

●

4042帆船的Ct 。

●

弗里蒙特，加利福尼亚州94538

●

联系电话： 510 490-9160

●

传真： 510 353-0261

推荐的输出。由于C

GD

<

GS

这将导致更少的电荷注入噪音

负载。

如可以从图3a和3b中，可以看出

体源和体 - 漏pn结应

保持反向偏置，在所有时间，否则

信号削波，甚至设备损坏可能

如果无限制电流被允许流动发生。

体偏置交通便利，在大多数情况下，

通过连接基板至V- 。

在图4所示的电路展示第r

DS （ ON）

与示于模拟信号电压的关系

图5中。

当模拟信号偏移较大（为

例如± 10V）的信道的导通电阻

变化的信号电平的函数。对

实现最低的失真，这个通道导通

性调制应牢记，

和电阻的串联在所述量

开关应是适当的大小。例如，如果

20之间的开关导通电阻变化

和

30

在信号范围和所述开关处于

系列与200

负载，其结果将是一个

总

R

= 4.5 ％ 。然而，如果负载是100

k,

R

将仅0.01％。

200

r

DS （ ON）

()

160

120

80

40

0

-10

-5

0

(b)

(a)

(c)

20 V =开

-10 V =关

S

R

根

开关量输入

V

S

= ±10 V

控制

输入

G

D

R

L

B

-10 V

开关

产量

V

O

C

L

图4.普通交换机配置为± 10

V模拟开关

5

V

S

(V)

10

15

主开关特性

r

DS （ ON）

导通电阻的信道由控制

沿横向和电场目前

通道。沟道电阻是主要

由栅极 - 源极电压来确定

差别。当V

GS

超过该阈值

电压（V

GS （ TH）

） ，所述场效应晶体管开始导通。

许多应用需要切换点

到地面。在这些情况下，源和

衬底连接到接地端和栅极

的34 V电压是足以确保

开关动作。

与V

GS

超过5伏，一个低电阻

源极和漏极之间存在路径。

(a)

(b)

(c)

V

体

= -10 V, V

门

= 20 V

V

体

= -10 V, V

门

= 15 V

V

体

= 0 V, V

门

= 20 V

图5.导通电阻特性

阈值电压

阈值电压（V

GS （ TH）

）为一个参数

用于描述多少电压是必要的，以

启动渠道传导。图6示出了

适用的测试配置。在该电路中，它是

值得注意的，例如，如果设备具有

A V

GS （ TH）

= 0.5 V ，当V + = 0.5 V ，通道

阻力将是：

R

通道

=

0.5V

=

500k

1

A

3

线性集成系统公司

●

4042帆船的Ct 。

●

弗里蒙特，加利福尼亚州94538

●

联系电话： 510 490-9160

●

传真： 510 353-0261

V+

D

1A

V

GS （ TH）

V

GS （ TH）

S

1A

V

SB

3.0

V

GS （ TH）

(V)

2.5

2.0

1.5

1.0

0.5

0

4

8

12

V

SB

(V)

16

20

图6.阈值电压测试配置

身体的影响

对于具有均匀掺杂的MOSFET

基板上，所述阈值电压成比例

所施加的源极到体的平方根

电压。该SD5000家族具有非均匀的

基板，以及在V

GS （ TH）

有些行为

不同。图7示出典型的V

GS （ TH）

变化作为源 - 体的功能

电压VSB 。

作为身体电压增加的负

方向，该阈值上升。因此，

如果V

GS

是该信道的很小，导通电阻

可以是非常高的。图8示出的影响

V

SB

和V

GS

R上

DS （ ON）

。因此，为了保持

低导通电阻最好是偏置

体的电压接近的负峰

V

S

和使用的栅极电压尽可能的高。

图7.阈值VS源，以身体压

V

D

1mA

D

V

GS

S

V

SB

300

r

DS （ ON）

()

240

180

120

60

5V

10 V

0

4

8

12

V

SB

(V)

16

20

V

GS

= 4 V

电荷注入

电荷注入描述现象

它的电压偏移在门口产生

通过栅极 - 一个注入电荷

漏极和栅极 - 源极电容成

模拟信号路径。另一种流行的名字

这种现象是“切换spikes."

0

图8.导通电阻VS来源为身体和

门源电压

4

线性集成系统公司

●

4042帆船的Ct 。

●

弗里蒙特，加利福尼亚州94538

●

联系电话： 510 490-9160

●

传真： 510 353-0261

由于这些DMOS器件是不对称

1

,

注入S和D端子的电荷是

不同。典型的寄生电容上

0.2 pF的的对C的顺序

DG

1.5 pF的对C

SG

.

该影响的量的另一个因素

电荷注入是在栅极的振幅

电压偏移。

这是一个直接

比例关系：较大的

偏移，较大的注入电荷。这

可以通过比较曲线（a）和（c）就可以看出

图9.另外一个变量要考虑的是

率栅极电压变化。大量的

负责注射时速度更快兴衰

倍存在于栅极。这示出由

曲线（a）和（b）如图9所示。

S

D

C

H

V

阻抗趋向于产生的快速衰变

在渠道引入额外收费。在开启

断，然而，注入的电荷可能会变得

存储在取样电容器和创建偏移

和误差。这些错误将有一个数量级

那是成反比的幅度

的保持电容。

图9示出了几种典型的电荷

喷射特性。图10示出了一些

的对应波形。该DMOS

场效应晶体管，由于其固有的较低的寄生，

电容，产生非常低电荷注入

相对于其他模拟开关

（ PMOS ， CMOS ， JFET ， BIFET等） 。然而，当

创建的偏移量是不可接受的，充电

喷射补偿技术存在

消除或减少它们。该解决方案

主要由注入另外收费的

幅值相等但极性相反的时间

当开关关闭。

G

Q = C

H

x

V

0

-2

Q

（PC）的

-4

-6

-8

-10

-10

-5

(a)

(1)

0

V

S

(V)

5

10

(2)

(b)

(c)

关断隔离和串扰

直流的通态电阻通常为30

和

关断状态的电阻通常为10

10

,

这导致在一个关断状态到导通状态

电阻率超过10

8

。然而，对于

视频和甚高频开关应用，所述

上可使用的频率上限由下式确定

关于输入信号的耦合

过寄生电容，并显示在

开关output─when理想的无信号

应在关断状态出现在那里。

离隔离是由以下公式定义：

(a)

(b)

(c)

V

G

= 10 V ，T

f

= 0.3 V / μs的

V

G

= 10 V ，T

f

= 0.03 V / μs的

V

G

= 0， -10 V ，叔

f

= 0.3 V / μs的

图9. SD5000电荷注入

开关尖峰发生在开关导通，以及

作为关断时间。当开关导通时，

电荷注入效应被最小化

通常低信号源阻抗。这种低

芯片几何形状使得不相同的行为

当源极和漏极端子被颠倒时

在一个电路。

1

关 - 隔离度（dB ）

=

20log

V

OUT

V

IN

当

几个

类似物

开关

是

同时用来控制高

频率信号，串扰变得非常

重要的特性。对于视频应用，

通过寄生耦合的杂散信号

5

线性集成系统公司

●

4042帆船的Ct 。

●

弗里蒙特，加利福尼亚州94538

●

联系电话： 510 490-9160

●

传真： 510 353-0261