1、    智能手機用八通道模擬開關ISL54230及其應用        時間:2010年05月19日     字 體: 大 中 小        關鍵詞:<"cblue" " target='_blank'>智能手機<"cblue" " target='_b

2、lank'>模擬開關<"cblue" " target='_blank'>八通道<"cblue" " 2.0" target='_blank'>USB 2.0<"cblue" " target='_blank'>ISL54230<"cblue" " target='_blank'>Intersil公司   

3、60;   <"cblue" " target='_blank'>Intersil公司                 <"cblue" " title="ISL54230">ISL54230是Intersil公司生產的新型四通道雙極雙擲(DPDT)<"cblue"

4、; " title="模擬開關">模擬開關，它采用+20十55 V單電源工作。該芯片內部包括有可配置成4個DPDT單元的8個單極雙擲(SPDT)開關，每個DPDT單元均可用邏輯輸入信號進行獨立控制。通過這種靈活的配置能夠在內部芯片和外部連接器引腳之間進行USB、UART、以及用于藍牙物理層的PCM、SIM卡電源，數據和音頻信號的切換和路由。特別是，ISL54230能夠使雙基帶芯片訪問兩個SIM卡中的其中一個，同時把未用SIM卡的電源關閉而進入零功耗狀態。另外，通過ISL54230的雙端口USB 20高速2：1復用器，還可使USB連接器與多個基帶的多媒體處理器

5、芯片進行連接。 1 ISL54230的主要特點ISL54230小尺寸，設計靈活，可使設計者對雙模、雙待操作的手機中的不同類型信號的路由進行優化，故可廣泛用于蜂窩移動電話、PDA、數碼相機和攝像機、USBUART音頻開關等信號的連接。ISL54230的關鍵技術特性如下： 每個端口都支持USB 20高速(480 Mbps)和全速(12 Mbps)數據速率；可提供滿足<"cblue" " 20" title="USB 20">USB 20標準的短路和過壓保護功能。無需額外的外部器件；可進行高速UART和PCM

6、數據線切換以及軌到軌模擬信號的切換；兼容18 V電壓(+27+36 V電源電壓)；可對開關提供高達+55 V的過壓保護；雙口輸出控制可提高應用的靈活性和易用性，當閑置時，可選擇性地對開關進行關閉；所有信號引腳均可承受大于8kV的靜電放電。以便在SIM卡插入和移出時，保護系統免受ESD危害；操作溫度范圍為-40+85。 2 ISL54230的引腳功能ISL54230開關芯片采用TQFN小型封裝，圖1所示是其引腳排列圖。圖2為其內部連接功能圖。芯片各引腳的功能如下：OE1，OE2：分別為1、2通道開關的使能控制端；IN1IN4：分別為l4通道開關輸入選擇端；COM_lA，COM_2A：分

7、別為HS開關通道l和通道2的公共A端；COM_1B，COM_2B：分別為HS開關通道1和通道2的公共B端；COM_3A，COM_4A：分別為6開關通道3和通道4的公共A端；COM_3B，COM_4B：分別為1開關通道3和通道4的公共B端；NC_1A(B)NC_4A(B)：8個常閉開關端；NO_1A(B)NO_4A(B)：8個常開開關端；VDD：電源端口；GND：接地端。 3 ISL54230的應用ISL54230是一個多協議交換機，它包含8個開關，可配置成四個雙刀雙擲開關。它的每一個雙刀雙擲開關都可由一個獨立邏輯引腳來控制。 ISL54230有四個開關，可通過USB20接口方式傳遞模

8、擬或數字音頻信號。FSL54230有36球柵WLCSP封裝和32引腳TQFN封裝，可用于手機和PDA等小尺寸應用。圖3所示是：ISL54230的典型應用電路。31 開關控制ISL54230包含四個開關，可通過USB20接口模式全速和高速傳輸模擬數字信號。USB開關能以最小的波形和相位失真來傳輸高帶寬的USB標準信號(480 Mbps)。其中1 開關是傳輸8 MHz帶寬信號的理想開關，由于其開關阻抗很低，因而可大大降低功耗；而6 開關則是傳輸音頻或數據信號的最好選擇，其帶寬高達100 MHz，同時可保持較低的RON THD性能。除了可用4個獨立的邏輯控制引腳來控制每一個雙刀雙擲開關外，ISL54

9、230還包含兩個OE邏輯引腳。通過OE引腳的控制，可為用戶提供高度靈活的信號路由開關。此外，當供電電壓范圍為2736 V時，ISL54230的引腳邏輯0應小于05V電壓，引腳邏輯l則應大于14 V，因此，芯片的所有18 V邏輯引腳均可兼容到+33 V電源。 32 上電順序及復位保護ISL54230可以工作在20+55 V的電源電壓下，而對于USB應用，其電源電壓范圍應為+30+55 V，以確保適當的USB數據線信號電平。此外，還應在電路的工作電源引腳連接00l01F的去耦電容，以濾除電源噪聲。 適當的上電順序可保護ISL54230不會出現故障。ISL54230內部集成有上電

10、復位(POR)電路，可防止電源電壓在達到14 V以前提前打開電路開關。事實上，ISL54230有一個100 mV的滯后，因此，只有在電源電壓跌破13 V時，ISL54230才關閉電路。該滯后功能可防止開關的輸入信號在還沒有傳遞到輸出設備時，工作電壓就已經達到復位條件，從而保證開關信號的完整。      通過復位電路還可在IC電壓降低到復位門限以下時，對開關提供保護。因此，建議電路的電源電壓范圍為+20+55 V，雖然在20 V的電源電壓下，器件仍然可以工作，但是，復位門限和電源電壓之間的噪聲容限將會減少。這樣，瞬態電壓就可能觸發復位而使器件意外

11、關閉。         33 過壓過流保護    ISL54230具有過壓保護功能。該器件內含ESD保護二極管，可為端點到地之間提供一個偏置通路。當開關器件端口上的負壓較大時，通過這些二極管可以釋放較大的ESD電流，從而起到ESD保護的功能。因此，ISL54230端口上的信號不應為負壓，也就是說，不能超過ISL54230的“絕對最大額定值”。         當ISL54230

12、的電源電壓小于ESD保護電路許可的55 V時其傳輸信號高于+55 V并無多大不良影響，ISL54230的ESD保護功能可允許信號電壓超出工作電源VDD，它不會在開關電路上誘導較大的電流，因此這一功能適用于 USB20模式下的525V Vbus短路線到USB信號線的短路保護。         應當注意，當電源電壓高于復位門限且VBUS發生故障時，如果邏輯控制引腳設置為開啟狀態。那么，VBUS信號將被傳遞到開關的其他端口。       &#

13、160; 34 USB開關設計    ISL54230的4個USB FS和HS的開關均為雙向模擬開關，可以最小的失真來軌對軌地傳輸信號。對于一個30 V電源，這些開關在6 標稱阻抗時，具有OV400mV的信號范圍。低電容和高帶寬使其成為USB應用的理想選擇。他們是專門設計用于傳輸USB FS(12 Mbps)和USB HS(480Mbps)差分信號的。         35 邏輯控制引腳設計    ISL54230帶

14、有OE1、OE2和IN1IN4等六個邏輯控制引腳。IN1IN4可獨立控制每個雙刀雙擲開關和兩個OEX使能腳。這些邏輯控制引腳可以確定這個開關的狀態。其中OE控制引腳的真值表如表1所列。表2是其輸入選擇真值表。這兩個表給出了ISL54230的引腳開關控制操作方法。         當OEx控制引腳為邏輯低電平時，開關在COM2x和COM3x在IN2和IN3的控制下分別處于開關觸發狀態。當OEx控制引腳為邏輯高電平時，所有的開關狀態都在INX的控制下觸發開關狀態。其他開關的狀態均可以此為例并依照表1和表2進行

15、設置。        ISL54230的邏輯控制電平如下：         當VOEx05 V時，OEx為“0” (低電平)；    當VOEx14 V時，OEx為邏輯“1”(高電平)；    當VINx05 V時，INx為邏輯“0” (低電平)；    當VINx14 V時，INx為邏輯“1” (高電平)。         4 結束語