模拟开关与多路转换器

答：由于一定量的电荷注入引起的电荷注入效应在模拟开关的输出端产生一种电压毛刺。尖峰幅度是模拟开关输出的负载电容以及开关的导通时间和关断时间的函数，负载电容越大，输出电压毛刺越小，即Q=C×V或V=Q/C，其中Q恒定。当然，增加负载电容不是总能做到的，因为它会减少通道的带宽。但是对于音频应用来说，增加负载电容是减少那些无用的“劈拍”和“卡搭”声的有效方法。选择导通时间和关断时间短的模拟开关也是减小输出端尖峰幅度有效方法。因为在较长的时间范围内注入相同数量的电荷，从而使电漏泄时间变长，因此使毛刺变宽，而幅度降低。有些音频模拟开关，例如SSM2401/SSM2412(其导通时间规定为10ms)采用上述方法是非常有效的。还值得指出的是，电荷注入效应与模拟开关的导通电阻密切相关。通常导通电阻R ON 越低，电荷注入作用越坏。其原因显然与导通电阻的几何尺寸有关，因为增加加NMOS和PMOS管的面积会降低R ON ，而增大C GDN 和C GDP 。因此适当选择R ON 来降低电荷注入效应的方法，对于许多应用也是一种选择。

问：如何评估模拟开关和多路转换器的电荷注入作用?
答：评估模拟开关和多路转换器电荷注入作用的最有效方法如图14(左)所示。用相当高的工作频率(＞10kHz)控制开关的导通和断开，在(高阻探头)示波器的输出端观察输出波形，测得的类似曲线如图14(右)所示。注入到负载电容的电荷注入量按公式ΔVOUT ×CL计算，其中ΔV OUT 是输出脉冲幅度。

图14 电荷注入作用的评估方法