【应用】耗尽型音频模拟开关 RS550应用指南
润石科技推出的耗尽型音频模拟开关RS550，是一颗高性能、四路单刀单掷、常闭的耗尽型模拟开关，耗尽型工艺技术允许器件在没有电源电压时导通，在有电源电压时断开内部开关，适用于降噪耳机和蓝牙耳机等产品的应用，主要功能是用于外部 Line in输入信号和降噪芯片输出之间的切换或者隔离。RS550提供了超低的导通电阻和非常小的导通电阻平坦度，这一点有利于提高音频的保真度，降低输出信号的 THD+N，另外也提供了优于 -80dB以上的音频隔离度。本文主要从应用的角度，详细介绍了RS550的应用框图、具体电路、时序操作、以及应用上的设计要点。
耗尽型音频模拟开关RS550简介
耗尽型音频模拟开关 RS550，内部是四路单刀单掷开关，由于采用了耗尽型的MOS工艺，其与正常的模拟开关逻辑相反，表现为存在VCC电源电压时，开关内部断开以隔离两端信号，而没有VCC电源电压时，开关内部闭合。RS550的导通电阻是0.5Ω，导通电阻的平坦度为0.01Ω，可以有效的降低驱动耳机喇叭这种低阻抗器件时产生的音频失真。RS550最大的应用场合是在降噪耳机中，Line in 输入信号与降噪芯片自身输出信号的切换或者隔离。RS550的音频交流参数见 Figure 1。
Figure 1 RS550的音频交流参数
RS550的失真度与输入电平，失真度与频率的曲线见 Figure 2、Figure 3，隔离度曲线见 Figure 4。
测试条件：32Ω负载，信号源为音频分析仪 AP525。
Figure 2 RS550 THD+N与输入电平的关系曲线
Figure 3 RS550 THD+N与频率的关系曲线
Figure 4 RS550通道的隔离度曲线
耗尽型音频模拟开关RS550应用指南
1.RS550的应用框图
RS550常规的应用框图如Figure 5所示，与降噪芯片的差分输出属于并联关系，Line in 输入信号一般是单端的，而降噪芯片输出一般是差分的，所以连接方式需要 RS550 隔离开。
Figure 5 RS550常规的应用框图
2.RS550的时序操作
由于RS550上电后需要150us时间才会断开内部开关，而掉电后，需要200us时间才会闭合内部开关。所以RS550与降噪芯片的时序问题需要关注，不合理的上下电时序，会导致RS550把降噪芯片输出的直流偏置电压拉低，导致降噪芯片无法启动。因此建议系统中使用LDO RS3236给降噪芯片供电，利用EN使能引脚可以控制供电，时序图见Figure 6。
Figure 6 RS550的上下电时序图
3.RS550 的设计要点
总的来说，RS550应用上首先要注意上下电时序问题，回顾 Figure 5中，在降噪芯片差分输出端多增加两组可选的模拟开关 TS5A23166，是因为有些降噪芯片的输出引脚，也就是其内部功放的输出端，在降噪芯片掉电后，不是高阻态，当并联在 Line in 信号上时，会造成音频信号的失真，所以增加两组断电后能有效隔离两端的模拟开关。如果确认降噪芯片断电后输出引脚是高阻态，那么可以不用这两组模拟开关，直通即可。
RS550 的引脚中，有SEL0，SEL1两个引脚，它们是用于调节RS550内部的时钟频率，因为有些产品上面可能有FM模块，500kHz左右的频率可能会对FM模块造成一定程度的干扰，所以增加SEL0，SEL1两个引脚用于调节时钟频率，错开干扰频段。在RS550 的WLCSP 封装中，内部的 B2，C2引脚不容易打过孔，建议在没有FM模块的产品上，直接把焊盘B2，C2连接到下方的 GND 焊盘上，降低PCB生产成本，或者可以直接选用QFN-2.5×2.5的封装。
Figure 7 RS550 WLCSP封装和QFN封装
另外RS550的供电电压建议控制在1.6V - 3.0V范围，特别需要注意的是RS550内部开关导通时和断开时，通道上面允许的最高电压值不一致，建议统一控制在 ±1.6V以内。
Figure 8 RS550通道允许的最高电压值