Analogtechnik

Tipps zur Auswahl des passenden CMOS-Analogschalters, Teil 2

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USB-Schalter ermöglichen die Kommunikation zwischen Geräten

Der Universal Serial Bus (USB) ist eine Hochgeschwindigkeitsschnittstelle, mit der unterschiedliche Geräte über eine standardisierte Schnittstelle miteinander kommunizieren können. Über die USB-Schnittstelle kann außerdem ein USB-Host ein Slave-Gerät mit Strom versorgen.

Es können mehrere USB-Geräte an einen Computer angeschlossen werden, wobei Analogschalter das Routing der USB-Signale übernehmen [6]. In den meisten neueren USB-Anwendungen wird das mobile Gerät auch über die USB-Schnittstelle geladen [7]. Zum Schalten von Hochgeschwindigkeits- und SuperSpeed-Signalen gemäß der Spezifikation USB 2.0 und USB 3.0 werden breitbandige, kapazitätsarme Analogschalter benötigt.

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HDMI-Schalter ermöglichen das Routen von Digital-Audio/Videosignalen

HDMI (High-Definition Multimedia Interface) ist eine Hochgeschwindigkeitsschnittstelle für die Übertragung nicht-komprimierter, digitaler Audio-/Videosignale. Über diese Schnittstelle können beispielsweise hochauflösende Fernsehgeräte (HDTVs), DVD-Player und andere HDMI-kompatible Geräte mit PCs, Notebooks oder Tablet-PCs verbunden werden.

Die HDMI-Schnittstelle besteht aus vier LVDS-Leitungspaaren (Low Voltage Differential Signaling, differenzielles Signal mit niedriger Spannung) für die Videokanäle Rot, Grün und Blau (RGB) plus einer Taktsignalleitung. Ideal für HDMI-Anwendungen ist ein Schalter mit vier differenziellen 1:2- oder 2:1-Kanälen und mit n-Kanal-Architektur (wegen der geringen Kapazität und des kleinen RON) [8].

Display-Port- und PCIe-Schalter verbessern die Leistung von Punkt-zu-Punkt-Verbindungen

PCI Express (Peripheral Component Interconnect Express) ist eine serielle Schnittstelle, welche die Leistungsfähigkeit von AGP-Anwendungen (Accelerated Graphics Port) steigert. PCIe-Schalter dienen dazu, unterschiedliche Quellen von einzelnen oder mehreren Bussen zu verbinden. Typische Anwendungen von PCI-Express-Schaltern sind Display-Port-Grafik-, PC- und Laptop-Erweiterungskarten-Schnittstellen sowie Server und COM (Computer on Modules).

Einige PCIe-Schalter sind dafür vorgesehen, Daten zwischen zwei alternativen Zielen umzuschalten. Die Schalter MAX4928A und MAX4928B, beispielsweise, unterstützen Signal-Routing zwischen einem GMCH (Graphics Memory Controller Hub) und einer Display-Port- oder PCIe-Schnittstelle [9].

Hochspannungsschalter für industrielle und medizinische Anwendungen

Hochspannungs-(HV) Analogschalter sind eine ideale Lösung für zahlreiche industrielle und medizinische Anwendungen. Ultraschallgeräte beispielsweise enthalten Ultraschallsender, meist mehrere piezoelektrische Quarzschwinger, die durch Hochspannungsimpulse (±100 V) angeregt werden. Diese Schalter befinden sich meist neben den Wandler oder auch im System.

Sie leiten diese Impulse zwischen den Wandlern und den Transceivern und haben typischerweise eine geringe Kapazität und einen über den gesamten Eingangsspannungsbereich flach verlaufenden äquivalenten RON. HV-Schalter wie der MAX14805 zeichnen sich in der Regel durch geringe Ladungsträgerinjektionen aus; dadurch werden Störsignale und die damit einhergehenden Artefakte im Ultraschallbild vermieden. Viele HV-Schalter können über eine SMBus- oder SPI-Schnittstelle programmiert werden [10, 11]. //

Literatur

[1] Maxim Application Note 3823, “Switching Video Using Analog Switches” http://www.maximintegrated.com/app-notes/index.mvp/id/3823

[2] Maxim Application Note 764, “Interfacing Switches und Relays to the Real World in Real Time”: http://www.maximintegrated.com/app-notes/index.mvp/id/764

[3] Maxim Application Note 2854, “Low-Voltage Fault Protection”: http://www.maximintegrated.com/app-notes/index.mvp/id/2854

[4] Maxim Application Note 795, “Designing Large Video-Crosspoint Systems Just Got Easier”: http://www.maximintegrated.com/app-notes/index.mvp/id/795

[5] Maxim Application Note 261, “Calibration-Multiplexers Ease System Calibration”: http://www.maximintegrated.com/app-notes/index.mvp/id/261

[6] Maxim Application Note 4372,” Implementing an Eight-to-One USB Switch for KVM Applications”: http://www.maximintegrated.com/app-notes/index.mvp/id/4372

[7] Maxim Application Note 3607, “Charging Batteries from USB”: http://www.maximintegrated.com/app-notes/index.mvp/id/3607

[8] Maxim Application Note 4056, “Using the MAX4929E for HDMI/DVI Low-Frequency Switching”: http://www.maximintegrated.com/app-notes/index.mvp/id/4056

[9] Maxim Application Note 4191, “New Switch Facilitates DisplayPort/PCIe Switching”: http://www.maximintegrated.com/app-notes/index.mvp/id/4191

[10] Maxim Application Note 5131, “Maxim Addresses High-Voltage Needs in Industrial Ultrasound Applications”: http://www.maximintegrated.com/app-notes/index.mvp/id/5131

[11] Maxim Application Note 4696, “Overview of Ultrasound Imaging Systems und the Electrical Components Required for Main Subfunctions”: http://www.maximintegrated.com/app-notes/index.mvp/id/4696

* * Usama Munir... arbeitet als Applikationsingenieur bei Maxim Integrated in Dublin, Irland.* David Canny ist als Inside Applications Manager für die EMEA-Region bei Maxim Integrated in Dublin, Irland, tätig.

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