概述
ADGM1004是一款寬帶、單刀四擲(SP4T)開(kāi)關(guān)，采用ADI公司的微型機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)開(kāi)關(guān)技術(shù)制造而成。利用該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)小型、寬RF帶寬、高線(xiàn)性、低插入損耗開(kāi)關(guān)，其工作頻率范圍為0 Hz/dc至13 GHz，是滿(mǎn)足各種RF和精密設(shè)備開(kāi)關(guān)需求的理想解決方案。

集成驅(qū)動(dòng)器芯片產(chǎn)生高壓，通過(guò)靜電驅(qū)動(dòng)可由并行接口和串行外設(shè)接口(SPI)控制的開(kāi)關(guān)。所有四個(gè)開(kāi)關(guān)都可單獨(dú)進(jìn)行控制。

該器件采用24引腳、5 mm × 4 mm × 1.45 mm、引腳架構(gòu)芯片級(jí)封裝(LFCSP)。

為確保ADGM1004的更佳運(yùn)行，請(qǐng)完全遵循“關(guān)鍵運(yùn)行要求”部分。

ADGM1004的導(dǎo)通電阻(RON)性能受到器件間差異、通道間差異、周期驅(qū)動(dòng)、建立時(shí)間后開(kāi)啟、偏置電壓和溫度變化的影響。

請(qǐng)注意，在整篇數(shù)據(jù)手冊(cè)中，多功能引腳（如IN1/SDI）由整個(gè)引腳名稱(chēng)或引腳的單個(gè)功能表示，例如SDI即表示僅與此功能相關(guān)。
數(shù)據(jù)表：*附件：ADGM1004帶集成驅(qū)動(dòng)器的0 Hz至13 GHz、2.5kV HBM ESD SP4T MEMS開(kāi)關(guān)技術(shù)手冊(cè).pdf

應(yīng)用

• 繼電器替代方案
• 自動(dòng)測(cè)試設(shè)備(ATE)：RF、數(shù)字和混合信號(hào)
• 負(fù)載和探針板：RF、數(shù)字和混合信號(hào)
• RF測(cè)試儀表
• 可重復(fù)配置型濾波器和衰減器
• 高性能RF開(kāi)關(guān)

特性

• 完全工作頻率低至0 Hz/dc
  • 導(dǎo)通電阻：2.9 ?（最大值）
  • 關(guān)斷泄漏：0.5 nA（最大值）
• ?3 dB帶寬
  • RF1、RF4為10.8 GHz（典型值）
  • RF2、RF3為13 GHz（典型值）
• RF性能特性
  • 插入損耗：0.45 dB（典型值，2.5 GHz）
  • 隔離：24 dB（典型值，2.5 GHz）
  • IP3：67 dBm（典型值）
  • RF輸入功率：32 dBm（最大值）
• 驅(qū)動(dòng)壽命：10億周期（最小值）
  • 密封開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)
  • 開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)間：75 μs（最大值）
• ESD HBM額定值
  • 5 kV（對(duì)于RF1至RF4和RFC引腳）
  • 2.5 kV（對(duì)于所有其他引腳）
• 集成驅(qū)動(dòng)器，無(wú)需外部驅(qū)動(dòng)器
  • 電源電壓：3.0 V至3.6 V
  • CMOS/LVTTL兼容
  • 并行和SPI接口
  • 獨(dú)立控制開(kāi)關(guān)
• 沒(méi)有電源時(shí)，開(kāi)關(guān)處于開(kāi)路狀態(tài)
• 有關(guān)避免所有RFx引腳上出現(xiàn)浮空節(jié)點(diǎn)的要求
• 5 mm × 4 mm × 1.45 mm、24引腳LFCSP
• 工作溫度范圍：0°C至85°C

框圖

時(shí)序圖

引腳配置描述

典型性能特征

測(cè)試電路

圖31至圖42所示的測(cè)試電路適用于所有通道。為清晰起見(jiàn)，省略了其他引腳，(V_S) 為電源電壓。

工作原理

ADGM1004是一款寬帶單刀四擲（SP4T）開(kāi)關(guān)，采用亞德諾半導(dǎo)體（Analog Devices）的微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）開(kāi)關(guān)技術(shù)制造。該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)高功率、低損耗、低失真的GHz級(jí)開(kāi)關(guān)，適用于嚴(yán)苛的射頻（RF）應(yīng)用。

MEMS開(kāi)關(guān)將高頻射頻性能與0Hz直流精度完美結(jié)合。這種特性，加上卓越的可靠性和極小的表面貼裝封裝尺寸，使MEMS開(kāi)關(guān)成為所有射頻及精密信號(hào)儀器應(yīng)用的理想開(kāi)關(guān)解決方案。

圖43展示了開(kāi)關(guān)的橫截面及尺寸。

該開(kāi)關(guān)是一個(gè)靜電驅(qū)動(dòng)的懸臂梁，以三端配置連接。從功能上講，該開(kāi)關(guān)類(lèi)似于場(chǎng)效應(yīng)晶體管（FET）。這些端子可用作源極、柵極或漏極。

（此處因無(wú)法準(zhǔn)確還原圖片內(nèi)容，文字描述：圖中展示了MEMS開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)的橫截面，包含硅帽、源極、懸臂梁、漏極、接觸間隙、柵極等部分。 ）

當(dāng)在柵極和源極之間施加直流驅(qū)動(dòng)電壓時(shí)，會(huì)產(chǎn)生靜電引力，使懸臂梁向基板移動(dòng)。板載驅(qū)動(dòng)器IC產(chǎn)生80V的偏置電壓。

當(dāng)柵極和源極之間的偏置電壓超過(guò)開(kāi)關(guān)閾值電壓（(V_{TH})）時(shí)，懸臂梁上的觸點(diǎn)與源極和漏極之間的觸點(diǎn)閉合，從而使開(kāi)關(guān)導(dǎo)通。當(dāng)去除偏置電壓，即柵極電壓為0V時(shí)，梁上的彈簧產(chǎn)生足夠的恢復(fù)力，斷開(kāi)源極和漏極之間的連接，從而斷開(kāi)電路并使開(kāi)關(guān)關(guān)閉。

圖43中所示的硅帽可提高開(kāi)關(guān)的可靠性。該電容密封開(kāi)關(guān)，防止開(kāi)關(guān)壽命因干切換或低功率切換事件而退化。

并行數(shù)字接口

ADGM1004通過(guò)并行數(shù)字接口進(jìn)行控制。通過(guò)該接口施加的標(biāo)準(zhǔn)互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS）/低壓晶體管 - 晶體管邏輯（LVTTL）信號(hào)，可控制ADGM1004所有開(kāi)關(guān)通道的開(kāi)啟或關(guān)閉。施加的柵極信號(hào)會(huì)被增強(qiáng)，以提供驅(qū)動(dòng)MEMS開(kāi)關(guān)所需的電壓。

將引腳4（PIN/SPI）置低可啟用并行數(shù)字接口，進(jìn)入四線(xiàn)SP4T模式。在并行模式下，引腳1至引腳4（IN1至IN4）控制ADGM1004的開(kāi)關(guān)功能。當(dāng)向這些引腳中的一個(gè)施加邏輯1時(shí)，相應(yīng)的開(kāi)關(guān)導(dǎo)通。反之，當(dāng)向這些引腳中的一個(gè)施加邏輯0時(shí)，開(kāi)關(guān)關(guān)閉。需要注意的是，一次可以將多個(gè)RFx輸入連接到RFC。ADGM1004的真值表見(jiàn)表6。