矩陣開關的常見類型、整體配置和作用

成都漢芯國科集成技術有限公司(chengdu chinesechip)是一家無線通信集成電路科技公司、在射頻和微波集成電路及多芯片組件的設計、制造處于行業(yè)領先地位。

漢芯國科在中國多個區(qū)域建有標準產品線、制造和銷售1000多個產品型號。包括業(yè)界最小尺寸的真對數(shù)放大器(5mmX5mm)、低噪聲放大器(LNA、NF=0.20dB)、壓控振蕩器(VCO)、開關(SWITCH)、低插損濾波器(Low Loss filter)、電源控制(DC-control) ，高線性功率放大器(H-L PA)，上電時序控制電路(Power timing sequence control circuit)和子系統(tǒng)。

陣開關是做什么的

開關矩陣目的是控制電路的開啟與閉合。自動測試設備中的信號開關系統(tǒng)通常由兩個或多個矩陣開關組成，按照各種接口標準相互連接，形成從測試資源到UUT的靈活切換。

開關網絡是自動測試系統(tǒng)的重要組成部分，擔負著控制信號流向的任務，是實現(xiàn)自動測試的接口設計的關鍵。在自動測試設備中，開關一般分為功率開關、信號開關(矩陣開關)、微波開關。其中功率開關一般用來對系統(tǒng)的電源進行切換，矩陣開關和微波開關主要用來做信號切換，根據(jù)實際UUT的測量需求，靈活分配系統(tǒng)的測試資源。自動測試設備中的信號開關系統(tǒng)通常由兩個或多個矩陣開關組成，按照各種接口標準相互連接，形成從測試資源到UUT的靈活切換。

矩陣開關常見類型

構成開關組件/ 系統(tǒng)的開關類型主要有以下幾種。

(1)干簧管繼電器。干簧管開關速度快(與電磁繼電器相比) ，導通電阻小，開關處于密封結構中，但承載大電流和高電壓的能力較差。當需要較快的開關速度時，可選擇干簧管繼電器開關。

(2)水銀繼電器。它的使用壽命長，導通電阻非常小，無觸點抖動。但水銀繼電器安裝位置敏感，必須正確安裝才能正常工作，同時水銀受到環(huán)境因素的影響較大，限制了此類繼電器的應用范圍。

(3)電磁繼電器。應用最廣泛的是機電式電磁繼電器開關，該類繼電器既有適用于大功率信號切換的功率開關，也有適用于微波和射頻信號切換的高頻開關，還有用于光信號切換的光纖開關。該類繼電器開關具有開路隔離電阻大、導通電阻小、工作電流大等優(yōu)點，但一般體積較大、開關速度慢、使用壽命短、所需的驅動電流較大。

(4)場效應管(FET) 開關。它為無觸點的電子開關，具有體積小、驅動電流低、可靠性高、抗干擾能力強、使用壽命長和開關速度快(可達微秒級) 等優(yōu)點，適用于高密度、大功率、頻繁切換信號的應用場合，但場效應管開關導通電阻較大，斷開時有漏電流，一般不具有雙向導通能力，同時成本價格較高。

矩陣開關的整體配置和作用

開關矩陣設計原則是按功能進行的模塊化劃分和配置，同時與自動測試系統(tǒng)信號端口的定義相對應，這樣有利于接口的擴展和形成模塊化測試系統(tǒng)結構。在實際開關系統(tǒng)設計中往往采用多種開關拓撲結構組成混合開關系統(tǒng)，將具有模塊化的各種開關資源靈活配置和級聯(lián)，形成滿足測試需要的高效結構。

例如4×4矩陣開關與4 個10 選1多路開關級聯(lián)而組成的4×40的混合開關系統(tǒng)結構，可以有效地擴展矩陣開關的輸入/輸出通道數(shù)，缺點是此結構無法實現(xiàn)完全的4 ×40 通道間任意切換，例如當通道A 已連接到通道0 時，B 、C、D 等通道都無法與此多路開關模塊中的通道1～9 相連接。該混合開關結構是一種經濟考慮的的開關通道擴展方案，可以根據(jù)檢測/ 激勵信號的不同時序要求進行分組，實現(xiàn)UUT 測點組與測試儀器間的通道切換。

審核編輯：湯梓紅