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如何有效比较CMOS开关和固态继电器的性能
(2025年4月2日更新)

关闭源极与漏极之间的电容CDS(OFF)源极信号耦合到漏极的能力可用于衡量关闭开关后的能力。是固态继电器(如PhotoMOS、OptoMOS、光继电器或MOSFET固态继电器数据手册中常见的规格参数通常称为输出电容COUT。CMOS该规格参数通常不包含在开关中,但关闭隔离度是另一种表示相同现象的现象AD授权代理该方法定义为在开关断裂状态下耦合到泄漏极源极的信号量。本文将讨论如何从关闭隔离度中推导出COUT,以及如何更有效地比较固态继电器和CMOS开关的性能。CMOS开关适用于许多固态继电器的应用,如切换直流信号和高速交流信号。

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如何从关断隔离度导出? CDS(OFF)


图1显示 ADG5412关闭隔离度和频率的典型性能图。图中显示,当源极上的信号频率上升时,关闭隔离度下降。


图1.ADG5412关系隔离度与频率的关系(±15 V双电源)。


这意味着随着信号频率的增加,关闭开关的漏极上会出现更多的信号。如果你观察开关等效电路在关闭状态下的性能,你会发现这并不奇怪。当开关断开时,源极和漏极之间存在寄生电容,即图中CDS(OFF)。为了确定这些特征,这种寄生电容可以通过高频信号,关闭隔离图。



然后,重新变换该公式,求解CDS(OFF)的值:



与固态继电器相比,CMOS开关有很多优点。具体包括:


● 驱动开关逻辑更容易

AD公司大部分CMOS开关的典型数字输入电流为1 nA,固态继电器中二极管的推荐正电流为5 mA。这意味着,CMOS微控制器上的开关易于直接开关GPIO控制。


● 开关速度更快

ADG典型的1412开启时间是100 ns,固态继电器的开启时间是几百毫秒。


● 更多的开关集成在单个

例如, ADGS1414D 采用5 mm × 4 mm包装有8个开关通道和1个开关通道.5 ?导通电阻和5 pF CDS(OFF)。也就是说,每2.5 mm2.封装面积内的开关。


结论


在关闭状态下阻断信号的能力非常重要。在固态继电器中,COFF该规格用于测量开关两端的电容,允许输入信号耦合到关闭开关的输出。在CMOS该电容不会直接在开关中测量;但是,该电容可以通过关闭隔离度规格来计算。关闭隔离度值可用于推导开路开关的转换函数(dB)、确定输入信号的频率和负载电阻CDS(OFF)。在比较CMOS开关和固态继电器COUT规格时,CDS(OFF)是一个重要的值。此外,CDS(OFF)也可用于计算RON、CDS(OFF)乘积,用于显示开关的整体关闭隔离和信号丢失性能。这样,在选择应用开关时,可以更直观地对待它CMOS比较开关和固态继电器。与固态继电器相比,CMOS开关也有很多优点,比如更容易驱动开关逻辑,开关速度更快,更多的开关可以集成在包装中。


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