具有-2V負脈沖瞬變保護的多路信號復用總線開關FSTU32160

1 概述

FSTU32160是Fairchild(仙童)公司最新推出的16位到32位的高速多路復用器/信號選擇器總線開關。該開關的輸入輸出阻抗極低，且與CMOS和TTL電平兼容，使用FSTU32160總線開關不會增加輸入到輸出之間的信號延遲，也不會出現回波噪聲。FSTU32160總線開關特點適用于兩條總線需要同時尋址的應用場合。利用FSTU32160的A輸入端口可以將輸入信號傳遞給輸出端的B1或者B2端口，也可以讓輸入信號通過FSTU32160總線開關從B1和B2端口同時輸出，該器件的UHCTM保護功能可以在輸入電壓發生“負脈沖瞬變”時，在器件的輸出端維持一段時間的延遲輸出，其延遲輸出電壓將保持在對地2V的水平。Fairchild公司的這種“負脈沖瞬變保護延遲”電路是一種成熟的電路。它可以通過UHC迅速控測到來自I/O口的負脈沖瞬變，以防止在電路接通電源和器件工作時由于輸入端電壓發生負脈沖瞬變而使器件產生誤動作。從而保證了FSTU32160總線開關的工作穩定性和可靠性。

FSTU32160總線開關芯片上的兩個輸入選擇端口SEL1和SEL2用于為FSTU32160提供使能控制。當SEL1和SEL2端同時為高時，可以在器件的B端選擇一個預先設置好的偏置電壓（Bias V）,這樣可以將器件的插入噪音減到最小。

FSTU32160總線開關器件具有如下特點：

●器件內含負脈沖瞬變保護延遲電路，其保護延遲電壓為-2V；

●輸出使能時間較長，可以防止電路中斷；

●輸入端口A和輸出端口B之間的開關連接電阻為4Ω；

●由于FSTU32160總線開關所引起的電路雜波輻射很小；

●具有很低的靜態電流；

●電路在導通期間不存在回波反弱；

●控制輸入信號與TTL電平兼容。

2 主要電氣參數

2.1 極限參數

極限參數是保證器件能夠正常工作的最大參數范圍，器件在達到或接近極限參數工作時，其可靠性會明顯地降低，嚴重時可能還會損壞器件。FSTU32160總線開關芯片的主要極限參數如下：

●電源電壓（VCC）：-0.5V～+7.0V；

●直流開關電壓（VS）：-2.0V～+7.0V；

●偏置輸出電壓范圍（Bial V）:-0.5V～+7.0V；

●直流輸入控制電壓（VIN）：-0.5V～+7.0V；

●直流輸入反向電流：-50mA；

●直流輸出電流：128mA；

●直流電源Vcc到GND間的靜態電流：±100mA；

●存儲溫度范圍：-65℃～+150℃。

2.2 推薦工作參數

采用推薦工作參數可以保證電路正常工作，提高其可靠性。FSTU32160的推薦工作參數如下：

●電源電壓：4.0V～5.5V

●預置偏置電壓（Bial V）:1.5V～Vcc

●輸入電壓（VIN）：0V～5.5V

●開關控制輸入漲落時間：0ns/V～5ns/V

●工作環境溫度范圍：-40℃～+85℃

3 引腳功能和工件原理

3.1 引腳功能

FSTU32160總線開關芯片采用56腳小型TSSOP封裝形式，圖1所示為其引腳排列。FSTU32160的引腳功能比較簡單，請參見表1。

表1 FSTU32160的引腳功能

表2 FSTU32160的邏輯真值表

3.2 工作原理

圖2所示為FSTU32160的內部邏輯原理圖。可以看出，當輸入選擇端SEL1或SEL2中的某一個為高電平“H”時，通過一個非門電路之后，該端的高電平將變為低電平，連接在該端（SEL1可SEL2）通道上的輸出電路（B1或B2）的電壓被拉低，從而導致該輸出通道（B1或B2）電路截止而使輸出關閉。反之，如果SEL1或SEL2中的某一個為低電平“L”時，通過非門后，該輸入選擇通道的輸出電路將得到一個高電平而導通，從而將在該輸入選擇通道所連接的輸出電路端口上得到與信號輸入端A相同的輸出信號。如果SEL1和SEL2同時為低電平，那么，連接在SEL1和SEL2上的兩個輸出電路均導通，這樣，B1和B2輸出端將同時得到與信號輸入端A相同的輸出信號。需要指出的是：在SEL1和SEL2同時為高電平時，可在FSTU32160的B1和B2端同時輸出一個預先設置的偏置電壓（Bias V）。表2所列為FSTU32160的邏輯真值表。