具有-2V负脉冲瞬变保护的多路信号复用总线开关FSTU32160

1 概述

    FSTU32160是Fairchild(仙童)公司最新推出的16位到32位的高速多路复用器/信号选择器总线开关。该开关的输入输出阻抗极低，且与CMOS和TTL电平兼容，使用FSTU32160总线开关不会增加输入到输出之间的信号延迟，也不会出现回波噪声。FSTU32160总线开关特点适用于两条总线需要同时寻址的应用场合。利用FSTU32160的A输入端口可以将输入信号传递给输出端的B1或者B2端口，也可以让输入信号通过FSTU32160总线开关从B1和B2端口同时输出，该器件的UHCTM保护功能可以在输入电压发生“负脉冲瞬变”时，在器件的输出端维持一段时间的延迟输出，其延迟输出电压将保持在对地2V的水平。Fairchild公司的这种“负脉冲瞬变保护延迟”电路是一种成熟的电路。它可以通过UHC迅速控测到来自I/O口的负脉冲瞬变，以防止在电路接通电源和器件工作时由于输入端电压发生负脉冲瞬变而使器件产生误动作。从而保证了FSTU32160总线开关的工作稳定性和可靠性。

    FSTU32160总线开关芯片上的两个输入选择端口SEL1和SEL2用于为FSTU32160提供使能控制。当SEL1和SEL2端同时为高时，可以在器件的B端选择一个预先设置好的偏置电压（Bias V）,这样可以将器件的插入噪音减到最小。

    FSTU32160总线开关器件具有如下特点：

    ●器件内含负脉冲瞬变保护延迟电路，其保护延迟电压为-2V；

    ●输出使能时间较长，可以防止电路中断；

    ●输入端口A和输出端口B之间的开关连接电阻为4Ω；

    ●由于FSTU32160总线开关所引起的电路杂波辐射很小；

    ●具有很低的静态电流；

    ●电路在导通期间不存在回波反弱；

    ●控制输入信号与TTL电平兼容。

2 主要电气参数

2.1 极限参数

    极限参数是保证器件能够正常工作的最大参数范围，器件在达到或接近极限参数工作时，其可靠性会明显地降低，严重时可能还会损坏器件。FSTU32160总线开关芯片的主要极限参数如下：

    ●电源电压（VCC）：-0.5V～+7.0V；

    ●直流开关电压（VS）：-2.0V～+7.0V；

    ●偏置输出电压范围（Bial V）:-0.5V～+7.0V；

    ●直流输入控制电压（VIN）：-0.5V～+7.0V；

    ●直流输入反向电流：-50mA；

    ●直流输出电流：128mA；

    ●直流电源Vcc到GND间的静态电流：±100mA；

    ●存储温度范围：-65℃～+150℃。

2.2 推荐工作参数

    采用推荐工作参数可以保证电路正常工作，提高其可靠性。FSTU32160的推荐工作参数如下：

    ●电源电压：4.0V～5.5V

    ●预置偏置电压（Bial V）:1.5V～Vcc

    ●输入电压（VIN）：0V～5.5V

    ●开关控制输入涨落时间：0ns/V～5ns/V

    ●工作环境温度范围：-40℃～+85℃

3 引脚功能和工件原理

3.1 引脚功能

    FSTU32160总线开关芯片采用56脚小型TSSOP封装形式，图1所示为其引脚排列。FSTU32160的引脚功能比较简单，请参见表1。

表1 FSTU32160的引脚功能

表2 FSTU32160的逻辑真值表

3.2 工作原理

    图2所示为FSTU32160的内部逻辑原理图。可以看出，当输入选择端SEL1或SEL2中的某一个为高电平“H”时，通过一个非门电路之后，该端的高电平将变为低电平，连接在该端（SEL1可SEL2）通道上的输出电路（B1或B2）的电压被拉低，从而导致该输出通道（B1或B2）电路截止而使输出关闭。反之，如果SEL1或SEL2中的某一个为低电平“L”时，通过非门后，该输入选择通道的输出电路将得到一个高电平而导通，从而将在该输入选择通道所连接的输出电路端口上得到与信号输入端A相同的输出信号。如果SEL1和SEL2同时为低电平，那么，连接在SEL1和SEL2上的两个输出电路均导通，这样，B1和B2输出端将同时得到与信号输入端A相同的输出信号。需要指出的是：在SEL1和SEL2同时为高电平时，可在FSTU32160的B1和B2端同时输出一个预先设置的偏置电压（Bias V）。表2所列为FSTU32160的逻辑真值表。