ON Semiconductor MC14053BDG 模擬多路復(fù)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(fù)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(hào)的開關(guān)，實(shí)現(xiàn)了多路信號(hào)的靈活選擇和分配。MC14053BDG通過其低導(dǎo)通阻抗和極低的關(guān)斷漏電流，提供了在整個(gè)電源電壓范圍內(nèi)的穩(wěn)定信號(hào)控制。本文將詳細(xì)介紹MC14053BDG的型號(hào)類型、工作原理、特點(diǎn)、應(yīng)用以及關(guān)鍵參數(shù)。

　　廠商名稱：onsemi

　　元件分類：模擬多路復(fù)用器/分離器

　　中文描述： 芯片，2:1模擬多路復(fù)用器/解復(fù)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(gè)模擬復(fù)用器/數(shù)字控制的模擬開關(guān)。該器件有效地實(shí)現(xiàn)了一個(gè)三重SPDT。該器件具有低導(dǎo)通阻抗和極低的關(guān)斷漏電流?？梢詫?shí)現(xiàn)在整個(gè)電源電壓范圍內(nèi)對(duì)模擬信號(hào)的控制。

　　控制輸入上有三重二極管保護(hù)

　　開關(guān)功能是先斷后通

　　引腳對(duì)引腳替換CD4053

　　線性化的傳輸特性

　　12nV/√Cycle，f>=1.0kHz（典型）低噪音

　　應(yīng)用

　　信號(hào)處理

　　MC14053BDG中文參數(shù)

　　制造商:onsemi

　　產(chǎn)品種類:多路復(fù)用開關(guān)IC

　　系列:MC14053B

　　產(chǎn)品:Multiplexers/Demultiplexers

　　安裝風(fēng)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(dǎo)通電阻—最大值:1.05 kOhms

　　運(yùn)行時(shí)間—最大值:550 ns

　　空閑時(shí)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(zhǎng)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(hào)類型

MC14053BDG是ON Semiconductor生產(chǎn)的一款三路SPDT（單刀雙擲）模擬多路復(fù)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(hào)的多路復(fù)用器和開關(guān)，如MC14051B（SP8T固態(tài)開關(guān)）、MC14052B（DP4T雙刀四擲開關(guān)）等。這些產(chǎn)品共同構(gòu)成了安森美在模擬開關(guān)和多路復(fù)用器領(lǐng)域的豐富產(chǎn)品線。

三、工作原理

MC14053BDG作為一個(gè)三路SPDT模擬多路復(fù)用器，其工作原理基于CMOS技術(shù)，通過數(shù)字控制信號(hào)選擇三個(gè)輸入通道中的一個(gè)，并將其連接到唯一的輸出通道。這種開關(guān)機(jī)制允許在多個(gè)模擬信號(hào)源之間快速切換，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的靈活分配和處理。

具體來說，MC14053BDG內(nèi)部集成了三個(gè)獨(dú)立的SPDT開關(guān)，每個(gè)開關(guān)都包含兩個(gè)輸入引腳（A和B）和一個(gè)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(gè)輸入引腳（A或B）連接到輸出引腳Y?？刂菩盘?hào)通常為邏輯電平信號(hào)，通過改變這些信號(hào)的狀態(tài)，可以動(dòng)態(tài)地切換開關(guān)的導(dǎo)通路徑。

四、特點(diǎn)

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

2. 低導(dǎo)通阻抗與低關(guān)斷漏電流：該芯片具有極低的導(dǎo)通阻抗和關(guān)斷漏電流，確保了信號(hào)在開關(guān)過程中的低失真和高保真度。這一特點(diǎn)對(duì)于需要高精度信號(hào)處理的應(yīng)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(yīng)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(hào)開關(guān)功能：內(nèi)部集成的三個(gè)SPDT開關(guān)支持多通道間的數(shù)據(jù)選擇和開關(guān)控制，便于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的信號(hào)處理功能。

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

五、應(yīng)用

MC14053BDG廣泛應(yīng)用于各種需要模擬信號(hào)選擇和多路復(fù)用的場(chǎng)合。以下是一些典型的應(yīng)用領(lǐng)域：

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

2. 時(shí)序控制和時(shí)鐘分配：在數(shù)字電路設(shè)計(jì)中，該芯片可用于控制時(shí)序信號(hào)的分配和切換，實(shí)現(xiàn)精確的時(shí)鐘管理。

3. 傳感器信號(hào)處理：在傳感器網(wǎng)絡(luò)中，MC14053BDG可以作為信號(hào)選擇器，對(duì)來自不同傳感器的信號(hào)進(jìn)行選擇和預(yù)處理。

4. 電子開關(guān)和模擬開關(guān)：在需要靈活控制信號(hào)通路的場(chǎng)合，如音頻和視頻信號(hào)處理、自動(dòng)化控制等領(lǐng)域，MC14053BDG可以作為電子開關(guān)或模擬開關(guān)使用。

5. 通信系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備：在通信系統(tǒng)中，該芯片可用于信號(hào)路由和切換；在計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備中，則可用于實(shí)現(xiàn)信號(hào)的選擇和分配。

六、關(guān)鍵參數(shù)

1. 制造商與產(chǎn)品型號(hào)：

• 制造商：ON Semiconductor

• 產(chǎn)品型號(hào)：MC14053BDG

2. 封裝與尺寸：

• 封裝類型：SOIC-16（表面貼裝型）

• 外形尺寸：長(zhǎng)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(dǎo)通電阻：

• 最大值：280歐姆（導(dǎo)通電阻是MC14053BDG性能的關(guān)鍵指標(biāo)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(dá)1.05千歐姆不等。這種差異可能源于生產(chǎn)批次、工藝改進(jìn)或具體測(cè)試條件的不同。）

5. 關(guān)斷漏電流：

• 最大值：通常在納安（nA）級(jí)別，具體數(shù)值取決于電源電壓和溫度條件。極低的關(guān)斷漏電流確保了當(dāng)開關(guān)處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，信號(hào)路徑上的泄漏幾乎可以忽略不計(jì)，這對(duì)于保持信號(hào)完整性和避免不必要的功耗至關(guān)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(hào)的電壓水平，但應(yīng)保證不超過電源電壓的最大值。

7. 開關(guān)速度：

• 切換時(shí)間：通常非?？?，但具體數(shù)值取決于控制信號(hào)的上升/下降時(shí)間以及芯片內(nèi)部電路的響應(yīng)時(shí)間。在高頻應(yīng)用中，快速的開關(guān)速度有助于減少信號(hào)失真和保持信號(hào)質(zhì)量。

8. 工作溫度范圍：

• 商業(yè)級(jí)：-40°C至+85°C

• 工業(yè)級(jí)（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(jí)產(chǎn)品。

9. 邏輯電平兼容性：

• 標(biāo)準(zhǔn)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(guān)均關(guān)閉且控制信號(hào)穩(wěn)定時(shí)，MC14053BDG的靜態(tài)功耗非常低，有助于延長(zhǎng)電池壽命（在便攜式應(yīng)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(gè)輸入通道、一個(gè)輸出通道、控制引腳以及電源和地。引腳的具體配置和編號(hào)應(yīng)參考數(shù)據(jù)手冊(cè)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(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)，可以通過外部元件（如光耦、變壓器等）來實(shí)現(xiàn)必要的電氣隔離，以防止信號(hào)間的干擾和地電位差引起的問題。

13. 保護(hù)特性：

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

七、設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

1. 電源去耦：

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

2. 控制信號(hào)穩(wěn)定性：

• 確?？刂菩盘?hào)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，避免信號(hào)抖動(dòng)或噪聲對(duì)開關(guān)狀態(tài)的影響。

3. 信號(hào)完整性：

• 在設(shè)計(jì)信號(hào)路徑時(shí)，考慮信號(hào)的完整性要求，包括阻抗匹配、信號(hào)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(dǎo)致性能下降或損壞。

5. 布局與布線：

• 在PCB布局和布線時(shí)，遵循最佳實(shí)踐，如避免長(zhǎng)距離平行布線、減少信號(hào)交叉等，以減少信號(hào)間的干擾。

6. 兼容性測(cè)試：

• 在將MC14053BDG集成到系統(tǒng)中之前，進(jìn)行充分的兼容性測(cè)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(qiáng)大的三路SPDT模擬多路復(fù)用器/分離器，具有低功耗、低導(dǎo)通阻抗、低關(guān)斷漏電流和寬電源電壓范圍等優(yōu)點(diǎn)。它廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)選擇、時(shí)序控制、傳感器信號(hào)處理、電子開關(guān)和通信系統(tǒng)等領(lǐng)域。通過深入理解其工作原理、特點(diǎn)、應(yīng)用和關(guān)鍵參數(shù)，設(shè)計(jì)者可以更好地利用這款芯片，實(shí)現(xiàn)高效、可靠的信號(hào)處理功能。在設(shè)計(jì)過程中，注意遵循相關(guān)的設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。