Interruptor analógico en una entrada de amplificador de instrumentación

Question

Estoy trabajando en un proyecto para la escuela que implica una etapa de entrada configurable (acoplamiento AC/DC e impedancia de entrada variable) conectada a un amplificador de instrumentación. Me pregunto si voy a experimentar algún problema importante de desplazamiento de CC si conecto un interruptor analógico a las entradas del amplificador de entrada, o si sería mejor de usar relés.

Este es el aspecto actual de mi etapa de entrada:

Algunas notas sobre el diseño:

• El par de resistencias de 1,3k proporciona protección a la etapa de entrada
• La red de resistencias conectada al conmutador está diseñada para poder seleccionar la impedancia de entrada
  • Las opciones son infinito, 50 ohmios en un solo extremo, 75 ohmios en un solo extremo, 100 ohmios diferencial y 150 ohmios diferencial.
• A la izquierda (fuera de la imagen), hay un circuito de selección de acoplamiento AC/DC basado en un relé mecánico
• Me doy cuenta de que el interruptor analógico no tendrá protección, pero estoy dudando en usar diodos debido a las corrientes de fuga
• Yo sí no necesitan una conmutación rápida

Esta pregunta se refiere principalmente a la corriente de fuga: ¿es la fuga de un interruptor CMOS (como el ADG409) lo suficientemente baja como para no producir un desplazamiento de CC significativo en la salida? ¿O sería mejor usar relés?

Edición: algo así como el MAX14778 sería una mejor opción, asumiendo que las corrientes de fuga son de modo común. El único problema es que viene en un paquete QFN de 5x5mm, que no es ideal para la creación de prototipos.

Answer 1

El interruptor analógico por sí mismo no introducirá un desplazamiento de CC en la señal. Es decir, no añade electrones desde su pin Vdd al canal de la señal. Las corrientes de fuga son sub-nanoamperios en la Fig. 9. Sólo usted puede decir si este error es o no significativo.

No dices cuál es el ancho de banda o la amplitud de la señal, y las características del interruptor FET pueden afectar a ambos.

La resistencia de un solo canal en ON varía entre 40 y 125 ohmios en las tablas, pero es peor en el gráfico para sus condiciones. Esto es en serie con todas sus opciones de terminación. Por ejemplo, dos de estos canales están en serie con su terminador diferencial de 50 ohmios, afectando significativamente la impedancia de terminación efectiva vista por la señal.

La figura 7 de la ficha técnica muestra cómo la resistencia varía instantáneamente con la amplitud de la señal. Si las señales están terminadas en la fuente (ejemplo: resistencia de salida de 50 ohmios en la fuente), esto crea un divisor de tensión que varía con la amplitud de la señal. El tramo en serie son los 50 ohmios en la fuente, y el tramo en derivación varía entre 210 y 260 ohmios (50 ohmios + (2 x resistencia del interruptor)).

Basándome en lo que has dicho hasta ahora, yo buscaría un interruptor mejor. ADI y otros tienen piezas con valores ON de 5 ohmios (aproximadamente).