使用模拟开关实现信号复用

不会进入设计的信号通道。这也会使线路对 RFI(射频干扰，参考文献 5)有更强的抗干扰能力。

还有一个规格的重要性和其它规格一样，这就是部件采用的封装。如果设计一种手持式仪器或手机，就需要使器件采用 SC-70 或更小的封装。如果要使用的是电源切换部件，那么可能需要大型封装帮助功率耗散，防止部件变得过热。另外一个封装考虑是与标准部件引出脚的一致性。例如，如果需要更换一个 Intersil DG403单片模拟开关，那么需要一个有相同封装和出脚的部件。要得到一个低导通电阻的小封装部件是一个挑战。Maxim Integrated Products公司的接口开关和保护业务部的执行董事 Jeffery DeAngelis 称：“多数开关面临的挑战是物理问题。要得到更小的导通电阻，得在 FET 中并排放多个金手指 (栅极结构)。这么做得到了更低的导通电阻，但是片芯增大。”

电流消耗是另一个关键参数。一些部件会根据应用的控制信号电平而改变电源的电流。要在电路试验板上评估电源的电流，不要假设数据单上的标称数值就适用于电路。此外要注意电源电流会随着温度而变化。

处理权衡问题

由于需要考虑那么多规格，一位勤勉的模拟工程师应当审视那些模拟开关固有的基本权衡。所有工程师都知道最重要的规格是成本。低成本的开关无过于老式的 CD4066 CMOS 模拟开关。它的工作电压高达 15V，可以并联使用多个开关，实现适当级别的导通电阻。在另一个极端上，介质隔离的 Intersil H 303ARH 拥有抗辐射加固的硅栅，使它适合军事和人造卫星应用。另一个权衡涉及电源电压。通常情况下，电源电压越高，导通电阻越低。例如，STMicroelectronics使用新工艺制作 STG3699B 四单刀双掷开关，使之有 0.5Ω的导通电阻。

另外一个权衡是电源电流。高速运行的器件需要更高的电源电流，能以更快的速率转换晶体管门。CMOS 或 DMOS 模拟开关常常有低的电源电流。例如， STMicro 的 STG3684 单刀双掷开关仅仅使用200 nA。此电流随着温度而上升。该公司某些部件的规格设定在+ 85℃，如 STG3689。

其他权衡包括封装的大小和功耗。电源切换(开关电源)设计需要较大的封装，从而可能需要低导通电阻，因为管芯越大，电阻越低。新颖的工艺和电路技术也已经在这个领域做出了巨大的进步。Vishay 现在提供 14 种导通电阻小于 1Ω的开关。而且这些部件的封装和 SC-70 一样小，底面积为 3mm × 2mm。

可能忽略的一个权衡是导通电阻会跟随施加的信号而发生变化。如果使用高压电源和小信号摆幅，那么这种变化可能不是问题。然而，如果信号是轨至轨地摆至电源电压，将需要一种较新的器件，它能在通过的信号电压范围上提供一致的导通电阻。

CMOS 模拟开关会更便宜，但是运行电压更低。DMOS 开关有更高的电压，转换更快。DMOS 开关通常有更严格的驱动器要求。Vishay 开发了 DG611 开关，它同时使用 CMOS 和 DMOS 以获得实现两种工艺的优点(参考文献 6)。Analog Devices 公司产品经理Liam S渋lleabh噄n 认为，辨别模拟开关制造商的一个条件是看它提供定制或专有工艺的能力，如该公司的 35V iCMOS 工艺，它能使部件适合于具体的应用。他说：“如果比较一下 ADG408 和我们的新产品 ADG1408，408 的导通电阻为 100Ω，而 1408 的导通电阻为 4.7Ω。 公司提供的1408采用相同的 TSSOP 封装，但是也有另外的封装选择 LFCSP，它要小 70%。”

MEMS 部件可能是模拟开关的未来权衡。现在的问题是机械可靠性和价格。MEMS 开关是机械式的，虽然可以预期它们的可靠性优于舌簧继电器开关，但它们仍然会磨损或彻底损坏。此外，MEMS 结构不能采用环氧树脂作密封，所以 MEMS 封装总是比硅模拟开关封装更贵。此外， MEMS 开关的切换时间较长，因为它们是机械式的。

放眼审视模拟开关的大量应用和多面性的规格，您能够发现的内容远超过眼前这些无处不在的小部件所呈现的东西(参考文献 7)。在您设计自己的下一个信号链时，一定理解它们的使用和规格。如果您正在做一个包含模拟开关的 Spice仿真，要确保模型是完整的，能显示寄生和杂散电容和打线的电感。许多Spice模型没有考虑电荷注入，或导通电阻随外加电压而发生的变化。如果实验板出现 Spice运行时不曾出现的问题，不必感到惊讶。在温度范围内检查一切，确保能买到您选择的部件，并且它会在产品寿命周期内保持量产。如果正确地使用了模拟开关，就可以实现各种性能，并降低成本，这是其他方式不能做到的。