プレシジョン ラボ シリーズ：スイッチとマルチプレクサの機能とパラメータについて

こんにちは。マルチプレクサと信号スイッチの基礎に関する マルチプレクサ・シリーズにようこそ。 このビデオ・シリーズは、アナログ信号スイッチの 基礎について説明します。 このビデオでは、双方向スイッチとマルチプレクサについて説明する 予定です。 双方向スイッチの概念とアーキテクチャに関する 基本概要から始めましょう。 最後に、双方向スイッチの配置方法について学習します。 このビデオの目的は、 スイッチがどのように双方向になるのか、および 双方向スイッチとマルチプレクサを識別する方法について理解することです。 双方向とは、スイッチまたはマルチプレクサの チャネル入力が出力と互いに交換できることを 意味します。 スイッチがオン状態にある場合に、信号が一方の端子から 反対側の端子に流れます。 最初に、理想的な単極、信号投影、または一対一の スイッチを見てゆくことで高レベルでこのテーマについて 考えてみましょう。 オン状態での理想的なスイッチは、低インピーダンス・ワイヤとして動作し、 電流はどちらかの方向に流れます。 入力と出力が交互に使用でききるように、 出力ノードと入力ノードが接続されます。 電流の方向は、駆動している側にすべて 依存します。 この基本的な概念は、アナログ・マルチプレクサにも適用できます。 理想的な3から1のマルチプレクサの図を見てみましょう。 一度に1つのパスのみが導通しており、 現在、どちらかの方向に流れます。 どちらの端子も入力または出力として使用できます。 そのため、この図では、3つの入力A、B、またはCの1つを 選択して、出力COMに導通するか、 1つの入力COMが選択した出力A、E、またはCに導通できることを 意味します。双方向マルチプレクサは、 マルチプレクサとデマルチプレクサの両方として使用される場合があります。 スイッチ・アーキテクチャと双方向動作を 有効化する方法について考えてみましょう。 すべてのFETスイッチは双方向になっています。 NFETとPFETの両方が対称型であるからです。 この例では、単一のNFETスイッチについて説明します。 V GSはゲート / ソース間電圧として示され、 VDSはドレイン / ソース間電圧です。 VTHは、伝導経路がドレイン / ソース間に 生成されるVGSの最小値です。 さらに、ドレイン / ソース間電圧は正にする 必要があります。 NFETが対称型となるため、ドレインとソースは 互いに交換可能です。 この違いは、NFETの片側が反対側より 正になった場合に発生します。 より正の側がドレインと呼ばれ、 正が少ない側がソースと呼ばれます。 この例では、送信ゲート・スイッチにも適用されます。 対称型のNFETとNFETが並列になるからです。 そのためNFETとPFETはコモン・ドレイン・ノードと コモン・ソース・ノードを共有します。 電流を導通するPFETでは、ゲート / ソース間電圧は レッショルド電圧を下回る必要があり、 ドレインからソースの電圧は負になる必要があります。 共通のスイッチ・アーキテクチャの詳細は、 TIプレシジョン・ラボ・ビデオ 「共通のスイッチ・アーキテクチャとは何か？」をご覧ください。 最後に、スイッチまたはマルチプレクサが双方向であるかどうかを判断する 方法について説明します。 すべてのTIアナログ・スイッチとマルチプレクサはパッシブ・スイッチであり、 結果として双方向になっています。 そのため、スイッチのアーキテクチャには、 チャージ・ポンプ付きシングルFETを含むシングルFETや、 並列な2つのFETが含まれ、前のスライドで示したように、 スイッチは双方向になっています。 スイッチ・アーキテクチャまたはトポロジは、 データシートや詳細な説明セクション内で 見つかることもあります。 スイッチのデータシートでは、タイトル、特長、またはデバイス記述で 双方向というワードが示されていることがあります。 スイッチが双方向であるという別の指標では、 チャネル電流定格が正および負のl 両方であることが含まれており、ピン機能テーブルでは、 チャネル・ピンが入力と出力両方になることができることを 示しています。 マルチプレクサについては、データシートには、タイトルまたは記述にある マルチプレクサに加えて、デマルチプレクサというワードが含まれています。 結論は、アナログ・スイッチとマルチプレクサは 双方向であるということです。 TIプレシジョン・ラボのビデオ「マルチプレクサとスイッチは 双方向ですか？」をご覧いただきありがとうございました。 スイッチとマルチプレクシングに関するその他の 技術資料を見つけ、各種製品を検索するには、ti.comにアクセスしてください。