PI5A4158 ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| Low Voltage SPDT 0.8Ω Analog Switch Features Description The PI5A4158 is a dual high-bandwidth, fast single-pole double-throw (SPDT) CMOS switch. It can be used as an analog switch or as a low-delay bus switch. The device features ultra low RON of 0.8Ω typical at 3.0V VCC and will operate over the wide VCC range of 1.65V to 5.5V. The PI5A4158 features very low quiescent current even when the control voltage is lower than the VCC supply. This feature services the mobile handset applications very well by allowing direct interface with baseband processor general purpose I/Os. Break-before-make switching prevents both switches being enabled simultaneously. This eliminates signal disruption during switching. The control input, S, is independent of supply voltage. CMOS Technology for Bus and Analog Applications Low On-Resistance: 0.8Ω at 3.0V Wide VCC Range: 1.65V to 5.5V Rail-to-Rail Signal Range Control Input Overvoltage Tolerance: 5.5V(Min) Fast Transition Speed: 12ns at 5.0V High Bandwidth: 150 MHz Extended Industrial Temperature Range: -40°C to 85°C Packaging (Pb-free & Green): -12-Pin TDFN 1mm×3mm Applications Cell Phones PDAs Portable Instrumentation Battery powered Communications Computer Peripherals Pin Assignment Pin Description Pin No Name Description 8, 11 Data Port (Normally open) 1B x 3, 6 GND Ground 2, 5 Data Port (Normally closed) 0Bx 1, 4 AX Common Output / Data Port 9, 12 VCC Positive Power Supply 7, 10 SX Logic Control Logic Function Table Logic Input (SX) 0 1 Function 0Bx Connected to AX 1Bx Connected to AX Note: X= 0 or 1 2015-09-0006 A0 1 12 VCC 0B0 2 11 1B0 GND 3 10 S0 A1 4 9 VCC 0B1 5 8 1B1 GND 6 7 S1 PT0389-2 1 09/23/15 PI5A4158 Low Voltage SPDT 0.8Ω Analog Switch ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| Maximum Ratings Storage Temperature……………………………….…...-65℃ to +150℃ Ambient Temperature with Power Applied.......................-40℃ to +85℃ Supply Voltage VCC ………………………………….…..-0.5V to +7.0V DC Switch Voltage VS ………………………….…-0.5V to VCC+0.5V DC Input Voltage VIN … ……………………………....-0.5V to +7.0V DC Output Current VOUT……………………………………...….128mA DC VCC or Ground Current ICC /IGND … ……………………..…±100mA Junction Temperature under Bias (TJ) ............................................150°C Junction Lead Temperature (TL) (Soldering, 10 seconds) ...................................................................260°C ESD（HBM）...................................................................................5KV Power Dissipation (PD) @ +85°C ................................TDFN1x3 350mW Note: Stresses greater than those listed under MAXIMUM RATINGS may cause permanent damage to the device. This is a stress rating only and functional operation of the device at these or any other conditions above those indicated in the operational sections of this specification is not implied. Exposure to absolute maximum rating conditions for extended periods may affect reliability. Recommended Operating Conditions Symbol VCC VIN VS VOUT TA Parameter Operating Voltage Control Input Voltage Switch Input Voltage Output Voltage Operating Temperature Conditions Control Input VCC = 2.7V to 3.6V Input Rise and Fall Time tr, tf Control Input VCC = 4.5V to 5.5V Note: Control input must be held HIGH or LOW; it must not float. 2015-09-0006 Min. 1.65 0 0 0 -40 0 0 Typ. 25 - Max. 5.5 VCC VCC VCC 85 10 5 PT0389-2 2 Unit V V V V °C ns/V ns/V 09/23/15 PI5A4158 Low Voltage SPDT 0.8Ω Analog Switch ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| DC Electrical Characteristics (TA = –40°C to 85°C, Typical values are at 3V and +25°C, unless otherwise noted.) Symbol VIAR Parameter Analog Input Signal Range ON Resistance (1) RON Test Conditions IAx=100mA, VnBx =0V IAx=100mA, VnBx =2.4V IAx=100mA, VnBx =4.5V IAx=100mA, VnBx =0V IAx=100mA, VnBx =3.0V IAx=100mA, VnBx =0V IAx=100mA, VnBx =2.3V IAx=100mA, VnBx =0V IAx=100mA, VnBx =1.65V IAx=100mA, VnBx =3.15V IAx=100mA, VnBx =2.1V IAx=100mA, VnBx =1.6V IAx=100mA, VnBx =1.15V IAx=100mA, VnBx =0V,2.4V,4.5V IAx=100mA, VnBx =0V,1.5V,3.3V IAx=100mA, VnBx =0V,1.1V,2.5V IAx=100mA, VnBx =0V, 0.7V,1.8V ∆RON ON Resistance Match Between Channels (1,2,3) RONF ON Resistance Flatness (1,2,4) VIH Input High Voltage Logic High Level VIL Input Low Voltage Logic Low Level IOFF(Bn) Source Off Leakage Current VAx=1V/4.5V, VnBx=1V/4.5V ION(A, Bn) Channel On Leakage Current ICC Quiescent Supply Current ICCT Increase in ICC per Input All Channels ON or OFF, VnBx=VCC and GND, IOUT=0A Channel Input at 2.7V Supply Voltage VCC VCC=4.5V VCC=3.0V VCC=2.3V VCC=1.65V VCC=4.5V VCC=3.0V VCC=2.3V VCC=1.65V VCC=4.5V VCC=3.3V VCC=2.5V VCC=1.8V VCC=1.65V VCC=2.3V VCC=3.0V VCC=4.2V VCC=5.5V VCC=1.65V VCC=2.3V VCC=3.0V VCC=4.2V VCC=5.5V VCC=3.0V VCC=1.65V to 5.5V VCC=3.6V VCC=5.5V VCC=4.3V Min. 0 -20 Typ. 0.7 0.6 0.8 0.8 0.9 1.0 1.2 1.3 2.0 0.01 0.02 0.03 0.03 0.2 0.2 0.4 1.0 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 - Max. VCC 1.1 1.0 1.2 1.3 1.9 1.5 1.8 1.9 2.8 0.03 0.04 0.06 0.06 0.4 0.4 0.6 1.4 0.6 0.6 0.6 0.8 0.8 +20 Units V -40 - +40 nA - 0.004 0.004 0.2 0.2 0.2 10.0 Ω Ω Ω Ω Ω Ω V V nA µA µA Notes: 1. Measured by voltage drop between A and B pins at the indicated current through the device. ON resistance is determined by the lower of the voltages on two ports (Ax or nBx) x= 0 or 1, n= 0 or 1. 2. Parameter is characterized but not tested in production. 3. ∆RON = RON max – RON min. measured at identical VCC, temperature and voltage levels. 4. Flatness is defined as difference between maximum and minimum value of ON resistance over the specified range of conditions. Capacitance(1) Symbol Parameter CIN Control Input CIO-B For Bn Port, Switch OFF CIOA-ON For An Port, Switch ON Test Conditions f = 1 MHz Supply Voltage VCC = 5.0V Temp (ºC) TA = 25°C Min. Typ. Max. - 3.5 - - 15.0 - - 34.0 - Units pF Notes: 1. Capacitance is characterized but not tested in production 2015-09-0006 PT0389-2 3 09/23/15 PI5A4158 Low Voltage SPDT 0.8Ω Analog Switch ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| Switch and AC Characteristics (1) Parameter Description Test Conditions tBBM Break Before Make Time See Figure 2 tON Turn on Time See Figure 1 tOFF Turn off Time See Figure 1 Q Charge Injection CL = 1nF, VGEN = 0V, RGEN=0. See Figure 3 Off Isolation OIRR Supply Voltage Min Typ Max Units - 10 6 12 9 17 10 20 12 25 18 35 20 ns VCC = 5.0V - 35 - VCC = 3.3V - 25 - RL=50, VGEN=0V, RGEN =0, f =1MHz. See Figure 4 (2) VCC =1.65V to 5.5V - -70 - VCC VCC VCC VCC VCC VCC = = = = = = 2.7V to 4.5V to 2.7V to 4.5V to 2.7V to 4.5V to 3.6V 5.5V 3.6V 5.5V 3.6V 5.5V pC dB XTALK Crosstalk Isolation f=1MHz, See Figure 5 VCC =1.65V to 5.5V - -70 - f3dB –3dB Bandwidth See Figure 8 VCC =1.65V to 5.5V - 150 - MHz THD Total Harmonic Distortion RL=600Ω, VIN=0.5Vpp, f=20Hz to 20kHz See Figure 9 VCC =2.7V to 4.2V - 0.015 - % Notes: 1. Guaranteed by design. 2. Off Isolation = 20 Log10 [VnBx /VAx ] and is measured in dB. 2015-09-0006 PT0389-2 4 09/23/15 PI5A4158 Low Voltage SPDT 0.8Ω Analog Switch ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| Test Circuits and Timing Diagrams VCC Logic Input VCC tr<2.5ns 50% On VIL VOUT VIN RL 50Ω SX Off tf<2.5ns VOUT AX nBx VIH Switch Output CL 35pF tOFF 90% 90% 0V tON GND Logic Input Logic Input Waveforms inverted for Switches that have opposite logic CL Include Fixture and Stray Capacitance Figure 1. Turn ON/OFF Timing VCC 0Bx VCC VIN VOUT A Logic Input 50% 1Bx VOUT RL 50Ω Sx CL 35pF 0.9×VOUT tBBM GND Logic Input Figure 2. Break Before Make Interval Timing VCC Logic Input VCC RGEN A nBx VGEN ON VOUT OFF ∆VOUT CL 1nF Sx Logic Input OFF Q=(∆VOUT)(CL) GND Figure 3. Charge Injection Test 2015-09-0006 PT0389-2 5 09/23/15 PI5A4158 Low Voltage SPDT 0.8Ω Analog Switch ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| 10nF VCC VCC Signal Generator Ax Logic Input 0V or VIH 50Ω Sx nBx Analyzer GND RL 50Ω Figure 4. Off Isolation 10nF VCC VCC 0Bx Signal Generator Ax 50Ω 1Bx Analyzer Sx GND 50Ω Figure 5. Crosstalk 10nF VCC VCC Ax Capacitance Meter f=1MHz Logic Input 0V or VIH Sx nBx GND Figure 6. Channel Off Capacitance 2015-09-0006 PT0389-2 6 09/23/15 PI5A4158 Low Voltage SPDT 0.8Ω Analog Switch ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| 10nF Capacitance Meter VCC VCC Ax Logic Input 0V or VIH f=1MHz Sx nBx GND Figure 7. Channel On Capacitance 10nF VCC VCC Signal Generator nBx Ax Analyzer 50Ω Sx Logic Input 0Vor VIH GND Figure 8. Bandwidth 10nF VCC VCC Signal Generator nBx Ax Analyzer 600Ω Sx Logic Input 0Vor VIH GND Figure 9. Harmonic Distortion 2015-09-0006 PT0389-2 7 09/23/15 PI5A4158 Low Voltage SPDT 0.8Ω Analog Switch ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| Mechanical Information ZA (12-pin TDFN 1×3) PKG. DIMENSIONS(MM) MIN NOM MAX SYMBOL A 0.70 0.75 0.80 A1 0.00 0.05 A3 0.20REF D 2.95 3.00 3.05 E 0.95 1.00 1.05 b 0.18 0.25 0.30 Note: 1) Controlling dimensions in millimeters. 2) Ref: JEDEC MO-229C L e 0.30 0.40 0.50BSC 0.50 Ordering Information Part Number Package Code Package Top Marking PI5A4158ZAEX ZA Lead Free and Green TDFN-12 1×3 (ZA) Tape & reel nP Notes: E = Pb-free and Green Adding X Suffix= Tape/Reel Pericom Semiconductor Corporation 1-800-435-2336 www.pericom.com 2015-09-0006 PT0389-2 8 09/23/15