Intersil IH5151

Конечно, вот подробное описание, технические характеристики, парт-номера и совместимые модели для Intersil IH5151.

Общее описание

Intersil IH5151 — это классический аналоговый коммутатор (мультиплексор) с защитой от электростатических разрядов (ESD), разработанный для работы в широком диапазоне напряжений питания. Это ключевой компонент для систем, где требуется переключение аналоговых или цифровых сигналов с высокой точностью и низким уровнем искажений.

Основное назначение: Выбор одного из восьми аналоговых или цифровых входных сигналов и его коммутация на единый выход под управлением цифрового адресного кода. Также может работать в обратном направлении как демультиплексор (DEMUX), направляя один вход на один из восьми выходов.

Ключевые особенности:

• Восемь каналов "в одну сторону" (SP8T): 8 независимых входов/выходов и 1 общий выход/вход.
• Широкий диапазон напряжений питания: Может работать как от однополярного (+5В до +34В), так и от двуполярного (±5В до ±20В) питания, что позволяет коммутировать сигналы с большой амплитудой.
• Встроенная защита от ESD: Высокая устойчивость к электростатическим разрядам (до 2000В по MIL-STD-883C, метод 3015), что повышает надежность.
• Аналоговый характер: Предназначен для коммутации аналоговых сигналов в пределах напряжений питания. Сопротивление канала в открытом состоянии (RON) зависит от напряжения питания и сигнала.
• Прямое управление TTL/CMOS: Управляющие входы (адресные и разрешающий) совместимы с уровнями TTL и CMOS при соответствующем напряжении питания.
• Функция "Прежде всего включение" (Make-Before-Break): При изменении адреса новый канал замыкается до того, как разомкнется старый. Это предотвращает разрыв цепи в критических приложениях, но может вызвать кратковременное замыкание двух каналов.

Технические характеристики (основные)

• Архитектура: 8-канальный аналоговый мультиплексор/демультиплексор (SP8T).
• Диапазон напряжений питания:
  • Однополярное: +4.5В до +34В
  • Двуполярное: ±4.5В до ±20В
• Аналоговый диапазон сигналов: Полный диапазон между напряжениями питания (V+ и V-).
• Сопротивление открытого канала (RON): Типично 175 Ом при V_supply = ±15В и V_signal = 0В. Увеличивается при более низких напряжениях питания или когда сигнал приближается к границам питания.
• Время переключения (включение/выключение): ~ 300 нс (тип., при V_supply = ±15В).
• Потребление тока (статическое): Макс. 2 мА (при V_supply = ±20В).
• Совместимость управляющих входов: TTL/CMOS (логическая "1" > 2.4В при однополярном +5В или ±5В питании).
• Защита от ESD: >2000 В.
• Корпус: Обычно 16-контактный DIP или SOIC.
• Температурный диапазон: Как правило, промышленный (-40°C до +85°C).

Парт-номера и прямые аналоги

Intersil IH5151 является частью большого семейства аналоговых коммутаторов. Ниже приведены прямые функциональные аналоги и парт-номера от других производителей с идентичной распиновкой и характеристиками.

1. Прямые аналоги (полная совместимость по выводам и функциям):

• Harris Semiconductor: HI5-5151-5 (Harris приобрела Intersil, а затем сама была выделена в компанию Renesas).
• Renesas Electronics: HI5-5151-5 (правопреемник Harris/Intersil).
• Maxim Integrated (ныне часть Analog Devices): MAX451 / MAX452 (серия, включающая разные конфигурации). MAX451CPA+ — аналог в корпусе PDIP.
• Analog Devices: ADG511, ADG512 (более современные аналоги, но могут иметь отличия в распиновке; необходимо проверять даташит).

2. Классические аналогичные модели от других производителей (функционально аналогичны, распиновка может совпадать):

• Texas Instruments (TI):
  • CD4051B, CD4051BE — классический КМОП-мультиплексор 8->1, но с более узким диапазоном питания (обычно 3-20В) и без встроенной ESD-защиты уровня IH5151.
  • DG408, DG409 — более современные аналоги с улучшенными параметрами.
• National Semiconductor (ныне часть TI): LF11511, LF13511.

Важное примечание: Несмотря на функциональную схожесть, при замене обязательно сверяться с даташитом, особенно по вопросам:

• Распиновка (pinout).
• Диапазоны напряжений питания и сигнала.
• Логические уровни управляющих входов.
• Наличие/отсутствие функции "Make-Before-Break".

Совместимые и альтернативные модели (для замены в схемах)

При поиске замены или аналога IH5151 следует обращать внимание на ключевые параметры. Вот модели, которые можно рассматривать как совместимые по функционалу:

• Для систем с двуполярным питанием (±15В):

  • ADG511 / ADG512 (Analog Devices)
  • DG408 / DG409 (Maxim, Analog Devices, TI)
  • MAX451 / MAX452 (Maxim)
  • HI5-5151-5 (Renesas) — прямой наследник.

• Для систем с однополярным питанием (+5В...+15В):

  • CD4051B (TI) — самый распространенный и дешевый вариант, но с худшими электрическими параметрами.
  • 74HC4051 — КМОП-версия с более высоким быстродействием для низковольтных систем.
  • DG406 / DG407 — более точные и быстрые коммутаторы.

• Более современные альтернативы (с улучшенными характеристиками):

  • ADG1408 / ADG1409 (Analog Devices) — имеют значительно более низкое RON (менее 5 Ом) и искажения.
  • MAX14752 / MAX14753 (Maxim) — аналогично, с ультранизким RON.

Области применения (тогда и сейчас)

IH5151 и его аналоги использовались и продолжают использоваться в:

• Системах сбора данных (DAQ) для переключения каналов с датчиков на вход АЦП.
• Аудио-коммутации и маршрутизации сигналов.
• Программируемых источниках питания и измерительных приборах.
• Телекоммуникационном оборудовании.
• Промышленной автоматике.

Вывод: Intersil IH5151 — это надежный, проверенный временем аналоговый коммутатор с уникальной на момент создания комбинацией широкого диапазона питания и ESD-защиты. Его прямым современным эквивалентом можно считать Renesas HI5-5151-5 или Maxim MAX451. Для новых разработок рекомендуется рассматривать более современные аналоги (например, от Analog Devices или Maxim), обладающие лучшими параметрами по сопротивлению канала и искажениям.