【導讀】模擬開(kāi)關(guān)通常用于音頻系統中，以切換低電平輸入或調整音頻濾波器特性。選擇合適的模擬開(kāi)關(guān)有助于在設計人員的成本預算范圍內優(yōu)化系統的總諧波失真（THD）。
模擬開(kāi)關(guān)通常用于音頻系統中，以切換低電平輸入或調整音頻濾波器特性。選擇合適的模擬開(kāi)關(guān)有助于在設計人員的成本預算范圍內優(yōu)化系統的總諧波失真（THD）。
THD規格在確定通過(guò)音頻系統或由音頻系統生成的音頻信號的質(zhì)量或保真度方面起著(zhù)至關(guān)重要的作用。因此，在設計音頻系統時(shí)，必須重視選擇合適的元件和電路板布局，以最大限度地降低THD。
當信號通過(guò)開(kāi)關(guān)時(shí)，開(kāi)關(guān)不得降低信號完整性或在所需的輸出信號上引入任何新信息。波形的任何變化都被認為是失真，顯然是不希望的，也是無(wú)法避免的，因此必須最小化。
THD 定義為所有次次、三次和更高諧波的平方和與基波諧波幅度之比的平方根。
選擇具有最小THD的模擬開(kāi)關(guān)需要具有低導通電阻（RON），因此導通電阻平坦度低（RFLAT(ON)).一些模擬開(kāi)關(guān)數據手冊忽略了平坦度的規定，但可以假設它大約是導通電阻的10%。平坦度定義為在指定模擬信號范圍內測量的導通電阻最大值和最小值之間的差值。
圖2.R平坦（開(kāi)）.
導通電阻曲線(xiàn)由長(cháng)度L、寬度W、電子和空穴遷移率（μn和μp），氧化物電容C牛、閾值電壓 VT和信號電壓 V一般事務(wù)人員（五在）的兩個(gè)MOSFET。
如上圖所示，PMOS和NMOS的導通電阻是平行的，導致電阻R，這是一個(gè)非線(xiàn)性函數。失真源來(lái)自并聯(lián)PMOS和NMOS與恒定負載串聯(lián)，導致通過(guò)開(kāi)關(guān)的信號非線(xiàn)性衰減。使用多個(gè)開(kāi)關(guān)時(shí)，THD 將相加。以下原理圖顯示了開(kāi)關(guān)和負載的電阻分壓器關(guān)系。
圖3.
實(shí)際上，最大THD由以下公式確定：
如圖2所示，并行R上，因此RFLAT(ON)，可能因模擬輸入信號而異，最大THD將出現在并聯(lián)R的最大值和最小值之間的最大差值處上.因此，工作在低于最大值的點(diǎn)左右的模擬輸入信號將經(jīng)歷較低的THD。
下面顯示了三種不同的開(kāi)關(guān)及其導通電阻和相應的測量THD。使用10 kohms的標準測試載荷來(lái)獲得該地塊。
圖4.THD 與頻率的關(guān)系。
在音頻系統中，會(huì )遇到 1200、600、36、32、16、8、4 和 3 kohm 的阻抗負載，尤其是在阻抗非常低的情況下，導通電阻平坦度（RFLAT(ON)），以盡量減少 THD。如果THD是最高優(yōu)先級，則公式4將為選擇模擬開(kāi)關(guān)提供一個(gè)起點(diǎn)。
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