JADA210E August   2021  – June 2022 CD4016B , CD4016B-MIL , CD4051B , CD4051B-MIL , CD4051B-Q1 , CD4052B , CD4052B-MIL , CD4053B , CD4053B-MIL , CD4053B-Q1 , CD4066B , CD4066B-MIL , CD4066B-Q1 , CD4067B , CD4067B-MIL , CD4097B , CD4097B-MIL , CD54HC4051 , CD54HC4052 , CD54HC4053 , CD54HC4066 , CD54HC4316 , CD54HC4351 , CD54HCT4051 , CD74HC4016 , CD74HC4051 , CD74HC4051-EP , CD74HC4051-Q1 , CD74HC4052 , CD74HC4053 , CD74HC4066 , CD74HC4067 , CD74HC4316 , CD74HC4351 , CD74HC4352 , CD74HCT4051 , CD74HCT4051-Q1 , CD74HCT4052 , CD74HCT4053 , CD74HCT4066 , CD74HCT4066-Q1 , CD74HCT4067 , CD74HCT4067-Q1 , CD74HCT4316 , CD74HCT4351 , LMH6580 , LMH6583 , LMH6586 , LMS4684 , MAX4594 , MAX4595 , MAX4596 , MAX4597 , MPC506 , MPC507 , MPC508 , MPC509 , MUX36D04 , MUX36D08 , MUX36S08 , MUX36S16 , MUX506 , MUX507 , MUX508 , MUX509 , SN3257-Q1 , SN54CBTD3384 , SN74AHC4066 , SN74AUC1G66 , SN74AUC2G53 , SN74AUC2G66 , SN74CB3Q16210 , SN74CB3Q16211 , SN74CB3Q16244 , SN74CB3Q16245 , SN74CB3Q16811 , SN74CB3Q3125 , SN74CB3Q3244 , SN74CB3Q3245 , SN74CB3Q3251 , SN74CB3Q3253 , SN74CB3Q3257 , SN74CB3Q3305 , SN74CB3Q3306A , SN74CB3Q3306A-EP , SN74CB3Q3345 , SN74CB3Q3384A , SN74CB3Q6800 , SN74CB3T16210 , SN74CB3T16210-Q1 , SN74CB3T16211 , SN74CB3T16212 , SN74CB3T1G125 , SN74CB3T1G125-Q1 , SN74CB3T3125 , SN74CB3T3245 , SN74CB3T3253 , SN74CB3T3257 , SN74CB3T3306 , SN74CB3T3383 , SN74CB3T3384 , SN74CBT16209A , SN74CBT16210 , SN74CBT16210C , SN74CBT16211A , SN74CBT16211C , SN74CBT16212A , SN74CBT16212C , SN74CBT16213 , SN74CBT16214 , SN74CBT16214C , SN74CBT162292 , SN74CBT16232 , SN74CBT16233 , SN74CBT16244 , SN74CBT16244C , SN74CBT16245 , SN74CBT16245C , SN74CBT16292 , SN74CBT16390 , SN74CBT16800C , SN74CBT16811C , SN74CBT16861 , SN74CBT1G125 , SN74CBT1G384 , SN74CBT3125 , SN74CBT3125C , SN74CBT3126 , SN74CBT3244 , SN74CBT3244C , SN74CBT3245A , SN74CBT3245C , SN74CBT3251 , SN74CBT3253 , SN74CBT3253C , SN74CBT3257 , SN74CBT3257C , SN74CBT3305C , SN74CBT3306 , SN74CBT3306C , SN74CBT3345 , SN74CBT3345C , SN74CBT3383 , SN74CBT3383C , SN74CBT3384A , SN74CBT3384C , SN74CBT34X245 , SN74CBT3861 , SN74CBT6800A , SN74CBT6800C , SN74CBT6845C , SN74CBTD16210 , SN74CBTD16211 , SN74CBTD1G125 , SN74CBTD1G384 , SN74CBTD3305C , SN74CBTD3306 , SN74CBTD3306C , SN74CBTD3384 , SN74CBTD3384C , SN74CBTD3861 , SN74CBTH16211 , SN74CBTK6800 , SN74CBTLV16210 , SN74CBTLV16211 , SN74CBTLV16212 , SN74CBTLV16292 , SN74CBTLV16800 , SN74CBTLV1G125 , SN74CBTLV1G125-Q1 , SN74CBTLV3125 , SN74CBTLV3126 , SN74CBTLV3245A , SN74CBTLV3251 , SN74CBTLV3253 , SN74CBTLV3257 , SN74CBTLV3257-EP , SN74CBTLV3383 , SN74CBTLV3384 , SN74CBTLV3857 , SN74CBTLV3861 , SN74CBTLV3861-Q1 , SN74CBTS16211 , SN74CBTS16212 , SN74CBTS3306 , SN74CBTS3384 , SN74CBTS6800 , SN74HC151-Q1 , SN74HC4066 , SN74HC4851 , SN74HC4851-Q1 , SN74HC4852 , SN74HC4852-Q1 , SN74LV4051A , SN74LV4051A-EP , SN74LV4051A-Q1 , SN74LV4052A , SN74LV4052A-EP , SN74LV4052A-Q1 , SN74LV4053A , SN74LV4053A-EP , SN74LV4053A-Q1 , SN74LV4066A , SN74LVC1G3157 , SN74LVC1G3157-Q1 , SN74LVC1G66 , SN74LVC1G66-Q1 , SN74LVC2G53 , SN74LVC2G66 , SN74LVC2G66-Q1 , SN74TVC16222A , SN74TVC3010 , SN74TVC3306 , TMUX1072 , TMUX1101 , TMUX1102 , TMUX1104 , TMUX1108 , TMUX1109 , TMUX1111 , TMUX1112 , TMUX1113 , TMUX1119 , TMUX1121 , TMUX1122 , TMUX1123 , TMUX1133 , TMUX1134 , TMUX1136 , TMUX1204 , TMUX1208 , TMUX1209 , TMUX1219 , TMUX1247 , TMUX1308 , TMUX1308-Q1 , TMUX1309 , TMUX136 , TMUX1511 , TMUX154E , TMUX1574 , TMUX4051 , TMUX4052 , TMUX4053 , TMUX6104 , TMUX6111 , TMUX6112 , TMUX6113 , TMUX6119 , TMUX6121 , TMUX6122 , TMUX6123 , TMUX6136 , TS12A12511 , TS12A44513 , TS12A44514 , TS12A44515 , TS12A4514 , TS12A4515 , TS12A4516 , TS12A4517 , TS3A225E , TS3A24157 , TS3A24159 , TS3A27518E , TS3A27518E-Q1 , TS3A44159 , TS3A4741 , TS3A4742 , TS3A4751 , TS3A5017 , TS3A5017-Q1 , TS3A5018 , TS3A5223 , TS5A1066 , TS5A12301E , TS5A2053 , TS5A2066 , TS5A21366 , TS5A22362 , TS5A22364 , TS5A22364-Q1 , TS5A22366 , TS5A23157 , TS5A23157-Q1 , TS5A23159 , TS5A23160 , TS5A23166 , TS5A23167 , TS5A26542 , TS5A3153 , TS5A3154 , TS5A3157 , TS5A3159 , TS5A3159-EP , TS5A3159-Q1 , TS5A3159A , TS5A3160 , TS5A3166 , TS5A3166-Q1 , TS5A3167 , TS5A3357 , TS5A3357-Q1 , TS5A3359 , TS5A4594 , TS5A4595 , TS5A4596 , TS5A4597 , TS5A4624 , TS5A623157 , TS5A63157 , TS5A6542 , TS5A9411 , TS5MP645 , TS5MP646 , TS5N118 , TS5N214 , TS5N412

 

  1.   1
  2.   テキサス インスツルメンツの信号スイッチの選定
  3.   商標
  4. 1はじめに
    1. 1.1 理想スイッチと非理想スイッチ
  5. 2基本的な信号スイッチの構造
    1. 2.1 NFET スイッチ
    2. 2.2 トランスミッション ゲート スイッチ
    3. 2.3 チャージ ポンプ搭載 NFET
  6. 3アナログとデジタルの信号スイッチ
    1. 3.1 双方向スイッチ
    2. 3.2 構成とチャネル
  7. 4シグナル スイッチの仕様と機能
  8. 5テキサス インスツルメンツのアナログ シグナル スイッチおよびマルチプレクサのポートフォリオ
    1. 5.1 高精度スイッチおよびマルチプレクサ
    2. 5.2 保護スイッチとマルチプレクサ
    3. 5.3 汎用スイッチおよびマルチプレクサ
    4. 5.4 アナログ スイッチおよびマルチプレクサ
  9. 6デジタル信号アプリケーションにおけるスイッチおよびマルチプレクサの性能
  10. 7アプリケーション
    1. 7.1 SPI の多重化
    2. 7.2 外部 ADC への信号のマルチプレクシング
    3. 7.3 故障に敏感な条件下での外部 ADC への信号のマルチプレクシング
    4. 7.4 切り替え可能なオペアンプのゲイン設定
    5. 7.5 車載用ボディ コントロール モジュール (BCM) 入力のマルチプレクシング
    6. 7.6 外付け抵抗による大電流範囲の選択
    7. 7.7 ファクトリ オートメーション制御システムの故障保護
    8. 7.8 サンプル/ホールド回路
  11. 8まとめ
  12. 9改訂履歴
  13.   A 付録 A
    1.     A.1 アナログ パフォーマンス – CD、HC、CBT、LVC、LV
    2.     A.2 SN74CBT の特性
    3.     A.3 CD74HCT の特性
    4.     A.4 CD74HC の特性
    5.     A.5 SN74HC の特性
    6.     A.6 CD4066B の特性
    7.     A.7 LV-A 特性
    8.     A.8 LVC の特性
    9.     A.9 CBTLV の特性

1.1 理想スイッチと非理想スイッチ

スイッチを最初に検討するときに、(図 1-1と同様の) 理想的なスイッチの回路図を考慮に入れることがあります。

理想的スイッチ図 1-1 理想的スイッチ

図 1-1の左側の I/O ピン (またはポート) に入力信号を印加すると、右側の I/O ピンに同一の出力信号が現れます。その逆も同様です。しかし、現実の世界ではスイッチは理想的ではなく、必ず何らかの損失が発生します。清潔で正常に動作している機械式スイッチの場合、その損失は非常に小さいため、ほとんど問題にする必要はありません。

機械式スイッチと同様に、ソリッド ステート スイッチも理想的ではありません。実際、ソリッド ステート スイッチに関連する損失は無視できないほど大きくなる場合があります。理想からこれほどかけ離れているのに、このスイッチを使用する理由とは？その答えは利便性です。ソリッド ステート スイッチは、リレーなどの従来の電気制御式スイッチと比較して、小型で高速、使いやすく、制御しやすいうえ、消費電力も比較的少なくて済みます。本アプリケーション レポートで述べるスイッチは、相補型金属酸化膜半導体 (CMOS) 電界効果トランジスタ (FET) スイッチです。すでに説明したように、これらは理想的ではないので、さまざまな CMOS ファミリの性能特性を検討して比較する方法が必要です。図 1-2に、CMOS スイッチの概略回路図を示します。

CMOS (FET) スイッチの動作モデル図 1-2 CMOS (FET) スイッチの動作モデル

出力信号 (右側、図 1-2) は、スイッチの寄生効果により改ざんされています。その結果として、振幅の低下、信号の歪み、位相シフト、ノイズの混入、および周波数減衰が生じる場合があります。

理想的でない特性に寄与するパラメータは次のとおりです。

  • Ci - 制御 (イネーブル) ピンの入力容量
  • Cio - スイッチの入力側または出力側のいずれかから測定される容量
  • CCHNL - NMOS (PMOS) チャネル容量
  • RON - スイッチ経路がオンになることによって信号経路に挿入される抵抗
  • CF - フィードスルー容量。低周波数時、またはスイッチが閉じている場合は無視できます。