PI5A4158
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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
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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
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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
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PI5A4158
Low Voltage SPDT 0.8Ω Analog Switch
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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.
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PT0389-2
4
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PI5A4158
Low Voltage SPDT 0.8Ω Analog Switch
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Test Circuits and Timing Diagrams
VCC
Logic
Input
VCC
tr
