Intersil ISL54405是单
电源、双向、双电源单刀双掷（SPDT）超低失真，高关闭隔离模拟开关，可通过模拟信号相对于地面是正的和负的。主要是针对消费者和专业音频切换计算机声卡和家庭影院等应用产品。输入可容纳参考接地从单个3.3V或5V DC运行时，信号高达2VRMS供应。当使用单个3.3V或5V电源。它既可用于交流也可用于直流耦合地面参考应用。ISL54405具有软交换功能和点击/弹出每个信号管脚处的
电路，可消除咔嚓声和砰砰声与前面的上/下电条件相关放大器输出。具有-106dB THD+N性能，2VRMS信号输入20k
负载，卓越的信号静音，高PSRR，非常平坦频率响应，ISL54405满足消费者和专业音频工程师的要求。ISL54405有16 Ld TSSOP、16 Ld 3mmx3mm两种型号TQFN和16 Ld 2.6mmx1.8mmμTQFN封装。它是指定的在-40°C至+85°C温度范围内运行。
相关文献
TB363“水分处理和加工指南敏感表面贴装设备（SMD）
AN557“模拟试验推荐程序“开关”
特征
无点击音频切换
2个开关
开关类型SPDT或2至1 MUX
从3.3V或5V电源切换到2VRMS信号
-106dB THD+N，在2VRMS的20k负载下
-108dB THD+N转换为32负载，3.9mW
信噪比。>124分贝
1kHz、20k负载时的插入损耗为±0.01dB
±0.007dB增益变化20Hz至20kHz
125dB信号静音至20k负载
90dB PSRR 20Hz至20kHz
单电源操作。3.3伏或5伏
提供16 Ld TSSOP、16 Ld TQFN和16 LdμTQFN
无铅（符合RoHS）
应用
计算机声卡
家庭影院音频产品
SACD/DVD音频
DVD播放机音频输出切换
MP3/
手机切换耳机
高保真音频切换应用
注：
1.参见第1页图1。
笔记：
2.卷盘规格详见TB347。
3.为磁带和卷盘添加“-T*”后缀。卷盘规格详见TB347。
4.这些Intersil无铅塑料包装产品采用特殊的无铅材料组、模塑料/模具连接材料和100%哑光镀锡板加退火（e3端接处理，符合RoHS标准，与SnPb和无铅焊接操作兼容）。英特矽尔无铅产品在无铅峰值回流焊温度下被归类为MSL，达到或超过IPC/JEDEC J STD-020的无铅要求。
5.这些Intersil无铅塑料包装产品采用特殊的无铅材料组；模塑料/模具连接材料和NiPdAu板-e4终端饰面，符合RoHS标准，并与SnPb和无铅焊接操作兼容。Intersil无铅产品为MSL在满足或超过IPC/JEDEC J STD-020无铅要求的无铅峰值回流焊温度下分类。
绝对最大额定值热信息
VDD至GND。-0.3伏至4.0伏
5V电源接地。-0.3伏至6.0伏
输入电压
选择，静音，AC/DC，直接选择（注6）。-0.3至（（VDD）+0.3V）
L1、L2、R1、R2（注6）。-3.1至（（VDD）+0.3V）
输出电压
R、 L（注6）。-3.1至（（VDD）+0.3V）
持续电流L1，L2，R1，R2或L，R。±300毫安
峰值电流L1、L2、R1、R2或L、R
（脉冲1毫秒，10%占空比，最大值）。±500毫安
ESD等级：
人体模型。>5千伏
机器型号。>200伏
充电装置型号。>2千伏
热阻（典型值）θJA（℃/W）θJC（℃/W）
16 Ld TSSOP包装（注7）。110 41个
16 Ld TQFN包装（注8、9）。75 11个
16 LdμTQFN包装（注8）。93不适用
最高连接温度（塑料包装）。+150摄氏度
最高储存温度范围。-65°C至+150°C
铅自由回流曲线。见TB493
操作条件
温度范围。-40°C至+85°C
注意：不要在列出的最大额定值下或附近长时间运行。暴露在这些条件下可能对产品产生不利影响可靠性，导致不在保修范围内的故障。
笔记：
6.L1、L2、R1R2、MUTE、SEL、AC/DC、DIRSEL、R和L上超过指定量的VDD或GND的信号被钳制。将电流限制在最大值
电流额定值。
7.在自由空气中，用安装在高效热导率测试板上的部件测量JA。详见技术简报TB379。
8.θJA在自由空气中测量，部件安装在具有“直接连接”功能的高效导热测试板上。见技术简要说明TB379。
9.对于θJC，“外壳温度”位置是包装底部外露金属垫的中心。
电气规范3.3V电源：VDD=+3.0V至+3.6V，GND=0V，VDIR_SEL=VAC/DC=GND，V5V_电源=Float，VSIGNAL=2VRMS，RLOAD=20kΩ，f=1kHz，VSELH=VMUTEH=1.4V，VSELL=VMUTEL=0.5V，CAP_SS=0.1μf（注10），除非另有规定。
电气规范3.3V电源：VDD=+3.0V至+3.6V，GND=0V，VDIR_SEL=VAC/DC=GND，V5V_电源=Float，VSIGNAL=2VRMS，RLOAD=20kΩ，f=1kHz，VSELH=VMUTEH=1.4V，VSELL=VMUTEL=0.5V，CAP_SS=0.1μf（注10），除非另有规定。
笔记：
10.VIN=执行正确功能的输入电压。
11.本数据表中使用了代数约定，其中最负值是最小值，最正值是最大值。
12.除非另有规定，否则具有最小和/或最大限值的参数在+25°C下进行100%测试。通过表征确定的温度限值也不是生产测试。
13.平坦度是指在指定的模拟信号电压点上，导通电阻的最大值和最小值之间的差值。
14.通过表征确定的限值，不进行生产测试。
15.通道之间的rON匹配是通过从具有最低最大rON值的通道中减去具有最高最大rON值的通道来计算的。
16.串扰与源阻抗成反比。
声卡交流耦合应用程序框图
详细说明
ISL54405是单电源、双向、双单电源极/双掷（SPDT）超低失真，高关闭隔离模拟开关。它的设计是从3.3V或5V单电源。当用3.3V或5V单电源，开关可容纳±2.83V峰值（2VRMS）接地参考模拟信号。开关管此范围内的平面度非常小，导致优异的THD+N性能（20k负载下0.0006%，以及0.0014%，负载为32707mVRMS）。T型开关单元的配置防止信号当开关处于断开状态时，通过至输出在音频中提供卓越的静音性能（>120dB）应用。ISL54405具有特殊的电路以消除咔哒声和持久性有机污染物在音频通电和断电期间插入扬声器编解码器驱动程序，在耳机的拆卸和插入过程中，在电源和负载之间切换。ISL54405主要为消费者和专业音频交换应用，如计算机声卡和家庭影院产品。“声卡AC”“耦合应用程序框图”显示了两种典型的声音信用卡申请。在上面的框图中，ISL54405是用于将单个立体声源路由到前端或计算机声卡的后面板线路输出。在下面方框图ISL54405用于多路传输两个立体声源到计算机声卡的单线输出。
SPDT交换单元结构和性能特点的常开（L2，R2）和常闭（L1，R1）SPDT开关是T型开关，具有典型的1.9，断开隔离度>120dB。低通电阻（1.9和rON平坦度（0.003）提供非常低的插入损耗以及对需要高保真度的应用程序的最小失真信号再现。SPDT开关单元有内部充电泵，允许信号在地下摆动。他们是特别的设计用于传递接地参考和在行驶10k/20k时摆动±2.828V峰值（接收器）或32（耳机）负载。每个开关单元都有特殊的电路从转换时减小开关电阻关闭状态（高阻抗）到打开状态（1.9）。这个开关电阻的逐渐减小导致开关负载侧的电压斜坡有助于通过抑制切换事件期间的瞬态。输出电压斜坡时间由软启动的电容值决定电容器连接在电容管脚上。使用0.1μF陶瓷芯片电容器斜坡时间约为4.6V/s可通过以下方式禁用输出处信号的缓慢斜坡浮动盖销。除了在线开关，该部分有特殊的点击和弹出（C/P）分流每个信号管脚（L、R、L1、L2、R1和R2）处的电路。一个引脚的C/P并联电路根据关于交直流和直接选择控制的逻辑电平别针。该分流电路具有两个功能：1.在交流耦合应用中，它们被激活指向开关的源端以抑制或当打开或关闭音频编解码器驱动程序。2.为了更好地静音，C/P并联电路被激活指向开关的负载侧，其输出大于120分贝驱动10k/20k接收器负载时的断开隔离音频信号在20赫兹到22千赫之间。
如果AC/DC引脚驱动低，所有C/P并联电路信号引脚（L、R、L1、R1、L2和R2）被禁用，而不是可操作。如果AC/DC引脚被驱动为高电平，则DIR选择的逻辑引脚将确定L和R（COM）C/P分流器电路启动或L1、L2、R1和R2（氮氧化物、氮氧化物）C/P并联电路启动。当DIR_SEL被压低时，当L和R C/P并联电路将停用。当DIR U SEL驱动高，L和R C/P并联电路将当L1、R1、L2、R2 C/P并联电路解散。注：激活的分流电路将当开关单元关闭并将关闭时打开当开关单元打开时静音至打开当静音管脚处于低位时，ISL54405将转换
电源电压、信号幅度和接地连接在VDD或5V电源引脚上的电源为ISL54405部件提供电源。ISL54405是一个设计为3.3V操作的电源设备在VDD引脚处连接的±10%直流电源或5V±10%直流电源电源连接在5V U电源引脚上。它是专门设计来接受2VRMS（±2.828V峰值）音频信号位于其信号引脚驱动10k/20k接收器负载或32耳机荷载。在3.3V应用中使用零件时，5V U电源引脚应该保持浮动。0.1μF去耦电容器应为从VDD插脚接地以最小化功率提供噪音和瞬态。该电容器应位于尽可能靠近销子。该部件还有一个5V电源引脚（5V U电源），使其能够用于5V±10%的应用。内部的特殊电路设备还可以转换连接在5V电源引脚上的5V3.3V，为设备内部电路提供适当电源。在5V应用中使用零件时，VDD引脚应为左浮动。0.1μF去耦电容器应为从5V U电源引脚接地以最小化电源噪音。该电容器应尽可能靠近尽可能地固定。ISL54405的接地应遵循星形配置（见图8）。集成电路的所有接地应直接连接到电源接地回路级联到其他地面。这种结构隔离分流IC接地的点击和弹出瞬变电流优化设备性能。
静音操作
当静音逻辑引脚被驱动高时，部件将进入静音状态。在静音状态下，所有的电涌保护器开关在T形分路开关闭合时打开。除此之外在信号管脚处激活的点击和弹出分流电路是打开。详见第10页“逻辑控制”。
1.所有有源分路开关迅速关闭。
2.通过选择引脚选择的开关的电阻将阻力逐渐减小。它们将从它们的高关电阻和1.9的导通电阻。阻力的逐渐减小将允许负载电压逐渐升高。电压斜坡负载率由电容器的值决定在盖销处连接，参见上的图28和29第16页。表1显示了负载下的信号斜坡速率是如何变化的当你改变电容值时。它还展示了静音开启时间受到影响
打开以静音
当静音引脚被驱动到高位时，开关将关闭快速（50ns），有源分路开关开启迅速地。注意：开关没有逐渐倾斜这个方向的阻力。静音状态下关闭隔离当处于静音状态时音频频带取决于信号振幅，外部负载和激活C/P（点击/弹出）分流器的位置电路。在静音期间，ISL54405的逻辑可以是配置为激活负载侧的C/P并联电路开关或开关源侧，或停用在开关的两边。当0.707VRMS信号驱动32耳机负载时C/P并联电路的位置对关闭隔离性能（>120dB关闭隔离配置），见第13页图12。当2VRMS信号驱动20k放大器负载时，最佳关闭隔离是通过将C/P并联电路打开来实现的开关的负载侧（音频频带上的>120分贝）。当放置C/P分流器时，断开隔离降低开关电源侧的电路（>85dB见第13页图11。注：用于上电或断电时的交流耦合应用音频驱动器的C/P分路应在开关的源端。请参阅上的“单击并弹出操作”第11页。当使用开关使音频信号静音时，C/P并联电路应在电源侧停用开关并指向开关的负载侧可能的隔离
逻辑控制
ISL54405有四个逻辑控制管脚；AC/DC，DIR_SEL，沉默，选择。静音和选择控制引脚决定开关的状态。AC/DC和DIR_SEL控制引脚确定C/P（点击/弹出）分流电路的位置以及它是否会被激活。见第3页的“真相表”。ISL54405逻辑与1.8V CMOS兼容（低0.5V和在VDD引脚的3.0V至3.6V的电源范围内，高电压（1.4V）或5伏电源引脚处的4.5伏至5.5伏电压。这允许通过1.8V或3Vμ-控制器。选择，静音控制引脚ISL54405设备的SPTT开关的状态为由静音引脚和选择引脚的电压决定。仅当静音为逻辑“0”时，SEL控制引脚才激活。这个静音有一个内部上拉电阻到内部3.3V供电轨，可由μ-处理器。这些引脚与1.8V逻辑兼容。给零件供电时通过VDD引脚，逻辑电压可以高达VDD通常为3.3V的电压。通过5V U电源引脚逻辑电压可以高达5V U电源电压，通常为5V。逻辑级别：
静音=0.5V时逻辑“0”（低）
静音=逻辑“1”（高），当≥1.4V或浮动时
当0.5V时，选择=逻辑“0”（低）
SEL=逻辑“1”（高），当≥1.4V时
AC/DC和DIR U SEL控制引脚
ISL54405在其上包含C/P（点击/弹出）分流电路COM引脚（L，R）及其信号引脚（L1，R1，L2，R2）。这个此电路的激活以及它是否位于COM上或开关的信号侧由逻辑电平决定适用于AC/DC和DIR U SEL引脚。直接选择控制引脚仅在AC/DC为逻辑“1”时激活。注意：任何激活的C/P并联电路在静音状态下接通（静音=逻辑“1”）并在音频状态下关闭（静音=逻辑“0”）。当AC/DC为逻辑“0”时，所有C/P并联电路开关的侧面不起作用，不可操作。当AC/DC为逻辑“1”时，则直接选择逻辑电平确定是否在开关的COM侧或开关的信号侧。当DIR_SEL=逻辑“1”时，C/P在COM侧分流（L，R）在信号侧（L1，R1，开关的L2，R2）。当DIR_SEL=逻辑“0”时，C/P在信号侧（L1、R1、L2、R2）激活分路器COM侧不可操作（左，右）。
逻辑级别：
AC/DC，DIR_SEL=逻辑“0”（低），当0.5V
AC/DC，DIR_SEL=逻辑“1”（高），当≥1.4V或浮动时。
AC/DC和DIR U SEL有内部上拉电阻
内部3.3V供电轨，可驱动高电压或三电平
（由微米处理器浮动）。他们应该被赶到地面
对于逻辑“0”（低）。注：对于5V应用，AC/DC和
DIR_SEL引脚不应驱动至外部5V导轨。
需要用1.8V逻辑或3V逻辑电路驱动。
交直流耦合运行
音频编解码器驱动程序可以直接连接到ISL54405，当来自驱动器的音频信号接地时参考电压或没有明显的直流偏移电压，<50毫伏。否则，信号应与ISL54405部件。点击弹出操作ISL54405具有特殊的电路以消除咔哒声和持久性有机污染物在音频的通电和断电过程中插入扬声器编解码器驱动程序以及在移除和插入耳机。需要不同的点击弹出方案，具体取决于音频编解码器驱动程序是交流耦合的还是直流的耦合到ISL54405部件的输入。交流耦合点击弹出操作单电源音频驱动器的信号在直流偏频偏移电压，通常为当这个直流偏压在驱动器的上电或断电瞬态可以耦合到扬声器通过直流阻塞电容器加载（参见“声卡交流耦合应用程序框图”打开第8页）。当一个司机熄火突然打开时改变驱动器输出端的直流偏置电压将导致开关输入侧的电压相等阻断电容器上的电压不能改变立即。如果开关处于音频模式或没有低电平在输入端放电电容电压的阻抗路径在打开开关之前扬声器将发生放电，产生咔哒声噪音。适当消除扬声器负载时的点击/弹出瞬态在打开或关闭音频驱动程序时，需要ISL54405的源端C/P分流已激活然后将开关置于静音模式。这使得待放电音频驱动器产生的瞬态通过点击和弹出分流电路。一旦驱动器直流偏压达到VDD/2和瞬态在直流闭锁电容器的开关侧通过C/P并联电路对地放电开关可以打开并通过扬声器加载时不会产生不需要的点击/弹出扬声器。具有典型的220μF直流闭锁电容器和C/P并联电路的电阻设计为40，允许放置前，等待100毫秒以释放瞬态电流音频模式中的开关将防止瞬态接通扬声器负载。参见上的图26和27第15页。
连接到时单击并弹出消除高阻抗源和负载通过设计，为了使开关的罗恩电阻变平在信号范围（±3V）内，电流被加到信号路径。当ISL54405部件连接到high时阻抗源（即耦合到开关输入端的交流）以及高阻抗负载（例如20k的阻抗至100k前置放大器级）直流偏移电压为出现在35mV至135mV范围内的信号线上。当开关断开时，这个偏移电压被拉到地面。在开关过程中，偏移电压的这种变化可以在下游发出咔哒声。将1k电阻器从开关输出端接地将偏移电压降低到1.5mV左右，从而有效消除点击和弹出噪声。1k电阻器足够小，可以减小电压偏移在不增加功耗的情况下戏剧性地。需要考虑功耗在这种情况下使用较小的阻抗时。当连接到低阻抗负载时，例如耳机（32），信号线电流在信号线上的最小直流偏移电压下当开关关闭时，会发出咔哒声。
直流耦合点击和弹出操作
ISL54405可以通过接地参考音频信号允许它直接连接到输出接地参考音频信号，无需直流电阻塞电容器。然而，环绕地面旋转的音频驱动器确实会产生一些直流偏移，从几毫伏到几十毫伏。在音频通道之间切换或静音时信号，这些小直流偏移水平的驱动器可以产生可能导致不必要的点击和弹出扬声器负载。在直流耦合应用中，C/P并联电阻放置在开关的源端对消除扬声器输入和输出转换时的瞬态负载静音状态或在通道之间切换。事实上，在源端激活这些C/P分流不必要地增加功耗。所以，对于华盛顿耦合连接，C/P并联电路不应应用于开关的源（驱动器）侧。对于直流耦合应用，ISL54405有一个特殊的软启动功能，可缓慢地将直流偏移电压从打开开关时扬声器的音频驱动程序加载频道。负载的斜坡速率由电容器值连接在电容器引脚上。实验室实验表明，如果你能减缓扬声器处的电压斜坡速率小于10V/s，可以消除扬声器中的单击/弹出噪音。软启动电容值0.1μF提供4.5V/s的斜坡速率，建议采用。见第16页图28和29。参见第9页的“静音至打开”更详细地了解软启动的工作原理。
供电顺序和过电压保护对于任何CMOS器件，正确的电源顺序是保护装置免受过大输入电流的影响可能会永久性损坏集成电路。所有I/O引脚都包含从管脚到VDD的ESD保护二极管或二极管堆栈接地（见图9）。为了防止这些二极管正向偏压，ISL54405号提交文件反馈12 FN6699.2必须在任何输入信号之前应用VDD，并且电压必须保持在VDD和-3V之间电压必须保持在VDD和接地之间。如果无法保证这些条件，则应采取预防措施必须执行以禁止逻辑管脚和信号管脚不超过最大值开关额定值。可以使用以下两种方法提供附加保护以限制如果信号针脚处的电压低于接地大于-3V或高于VDD导轨，逻辑管脚地面以下或VDD轨道上方。逻辑输入可以通过在与逻辑输入串联（见图9）。电阻限制输入电流低于产生永久性损坏，并且亚微安的输入电流产生正常运行期间电压降不明显。此方法不适用于信号路径输入。在开关输入端加一个串联电阻会达不到目的使用低罗恩开关。将肖特基二极管连接到如图9所示，信号管脚将把故障电流分流到从而保护开关的电源或接地。这些肖特基二极管的尺寸必须能处理预期的故障当电压达到过电压限制。
高频性能
在50系统中，ISL54405的-3dB带宽为230MHz（见图30）。频率响应非常在不断变化的模拟信号电平上保持一致。关断开关的作用就像一个电容器，通过更高的衰减较小的频率，产生信号从开关的输入到输出的馈通。非隔离是这个馈通的电阻，而串扰表示从一个开关到另一个开关的馈送量。图31详细说明了高关断隔离和串扰抑制由本部分提供。在1兆赫时，关断隔离约为100分贝50系统，每十年降低约20分贝频率增加。较高的负载阻抗降低分压器引起的关断隔离和串扰抑制关断阻抗和负载阻抗的作用。
