ZHCAFB1 May 2025 CD4053B
下拉电阻器 R1 可连接到输出端,如图 3-2 中所示。
对 R1 的选择需要进行权衡。
选择的 R1 应远小于运算放大器的输入电阻和 CD4053B 的关断电阻,以确保电压几乎为零。
公式 (3) 可用于证明这一点。假定 VSS = 0,在这种情况下,VX = 0、RX = R1 ∥ Rin,amp,其中 Rin,amp 是单位增益缓冲器的输入电阻。那么,方程式 3 可以改写为:
如果 R1 ≪ Roff,up、Roff,down、Rin,amp、项目 Roff,down ∥ R1 ∥ Rin,amp ≈ R1,并且:
要验证方程式 6,R1 必须至少小于 Roff,up、Roff,down 和 Rin,amp。以下段落使用运算放大器和多路复用器的数据表来计算这些值。
Rin,amp 通常使用共模电压和输入偏置电流计算得出:
数据表中给出了共模电压和输入偏置电流之间的关系。以 TLV9004 为例:
图 3-3 IB 和 IOS 与共模电压间的关系∆VCM = 5.5V、∆IB ≈ 0.9pA,并且 Rin,amp 的计算结果为 6.1TΩ。因此,R1 必须小于 610GΩ。
关断电阻 Roff,up 可通过方程式 1 计算得出。
对于 CD4053B:
如使用 IOFF 的典型值计算,R1 需要小于 6GΩ。如使用 IOFF 的最大值计算,R1 需要小于 1.8MΩ。
要选择合适的 R1 值,需要考虑以下三个因素:
为了更可靠,建议 R1 不超过 1MΩ。
此外,R1 需要足够大,以便在通道导通时,R1 上的电压几乎等于输入电压。图 3-4 用于模拟通道导通时 R1 对信号传输的影响。
假设 VSS = 0,VOUT 可写为:
由于与运算放大器的输入电阻相比,R1 通常非常小,
从前面的公式可以看出,VOUT 小于 VIN,当 R1 不够大时,这种影响不可忽视。建议 R1 需要至少为 RON 的 10 倍,才能避免输入信号衰减过大。
对于 CD4053B,数据表中提到的 RON 的最大值是 1300Ω(VDD = 5V、VEE = VSS = 0、环境温度= 125℃)。因此,R1 至少需要为 10kΩ。
总之,R1 的建议值为 10kΩ 至约为 1MΩ。