（文章來源：電子元件技術網）

ADI公司創新的多芯片封裝工藝使得新型SPI轉并行轉換器芯片可以與現有高性能模擬開關芯片結合在同一封裝中。這樣既可節省空間，又不會影響精密開關性能。

測試設備中的通道數最大化至關重要，因為通道越多，可以并行測試的器件就越多，進而壓縮最終客戶的測試時間和成本。測試儀通過開關來分享其資源以支持多個被測器件 (DUT)，故開關是增加通道數的關鍵元件。但是，并行控制的開關數量越多，控制線路也就越多，占用的電路板空間相應地增加，這嚴重制約了可以實現的通道密度。

在此情況下，使用SPI控制的開關在解決方案尺寸和通道數方面具有顯著的優勢。SPI開關可以采用菊花鏈形式布置，相比于傳統解決方案，此舉可大幅減少所需的數字線路數。

當模塊開發的主要目標是通道數最大化時，板空間就會變得很珍貴。開關是提高系統通道數的關鍵，但隨著開關數目增加，開關本身、邏輯線路及生成這些邏輯信號所需的器件會占用大量板空間，使可用空間減少。最終，受制于控制開關本身所需的相關因素，只能實現很有限的通道數。

提高通道密度的最常見解決方案是使用由并行邏輯信號控制的開關。這需要大量GPIO信號，標準微控制器無法提供如此多的信號。為了生成GPIO信號，一種解決辦法是使用串行轉并行轉換器。這些器件輸出并行信號，并由I2C和SPI等串行協議進行配置。

圖1中的布局顯示了8個ADG1412 四通道、單刀單擲(SPST)開關，采用4 x 8交叉點配置，位于一個6層板上。這些開關由兩個串行轉并行轉換器控制，串行線路來自一個控制板。每個轉換器提供16條GPIO線路，這些線路分布到8個開關。布局顯示了器件、電源去耦電容和數字控制信號（灰色）的占地大小。采用并行控制開關的4 x 8矩陣解決方案的尺寸為35.6 mm x 19 mm，占用面積為676.4 mm2。

從圖1可以明顯看出，很大比例的面積被串行轉并行轉換器和數字控制線路占用，而不是被開關本身占用。對板空間的這種低效使用是很糟糕的，會大幅減少模塊中的開關數目，進而影響系統通道數。一個4 x 8交叉點配置，8個四通道SPST開關位于一個6層板上。不過，這次開關是SPI控制的ADGS1412器件。像之前一樣，圖中顯示了器件尺寸、電源去耦電容和SDO上拉電阻。

該解決方案展示器件以菊花鏈形式配置。所有器件共享來自SPI接口的片選和串行時鐘數字線路，菊花鏈中的第一個器件接收串行數據。然后，該數據被傳送至鏈（像一個移位寄存器）中的所有器件。這個示例解決方案的尺寸是30 mm x 18 mm，面積為540 mm2。

以菊花鏈形式使用SPI接口可大大減少串行轉并行轉換器和數字線路占用的板空間。采用這種開關配置，總電路板面積可減少20%，這使得通道密度大大提高。系統平臺也得到了簡化。當電路板上的開關數目提高時，節省的面積隨之增加，包含數百個開關的電路板可節省50%以上的空間。這說明在更小的面積中可以放入更多開關，相比于傳統串行轉并行轉換器方案，同樣面積的電路板將能支持更多通道。
? ? ? （責任編輯：fqj）