LC2MOS Precision 5 V/3 V Quad SPST Switches The ADG513BR is a monolithic CMOS analog multiplexer manufactured by Analog Devices. It features four single-pole, single-throw (SPST) switches. Key specifications include:

- **On-Resistance (RON):** 85 Ω (typical)
- **On-Resistance Flatness (ΔRON):** 5 Ω (typical)
- **Supply Voltage Range:** ±4.5 V to ±20 V
- **Operating Temperature Range:** -40°C to +85°C
- **Power Supply Current (IDD):** 1 µA (typical)
- **Switch-Off Leakage Current (IS(OFF)):** 0.5 nA (typical)
- **Switch-On Leakage Current (IS(ON)):** 0.5 nA (typical)
- **Break-Before-Make Time (tBBM):** 20 ns (typical)
- **Transition Time (tTRANS):** 150 ns (typical)
- **Package:** 16-Lead SOIC

The ADG513BR is designed for applications requiring high performance and low power consumption, such as data acquisition systems, audio and video switching, and communication systems.

LC2MOS Precision 5 V/3 V Quad SPST Switches# ADG513BR Quad SPST CMOS Analog Switch Technical Documentation

## 1. Application Scenarios

### Typical Use Cases
The ADG513BR is a quad single-pole/single-throw (SPST) CMOS analog switch designed for precision signal routing applications. Typical use cases include:

 Signal Multiplexing/Demultiplexing 
- Routing multiple analog signals to a single ADC input
- Distributing analog outputs to multiple channels
- Audio signal routing in mixing consoles
- Sensor array scanning systems

 Programmable Gain Amplifiers 
- Switching between different feedback resistors
- Configurable instrumentation amplifier setups
- Automatic test equipment (ATE) signal conditioning

 Sample-and-Hold Circuits 
- Precision charge storage applications
- Data acquisition system input switching
- Medical instrumentation signal processing

 Power Management Systems 
- Battery monitoring circuit switching
- Power supply rail selection
- System power-up sequencing

### Industry Applications

 Industrial Automation 
- PLC analog I/O modules
- Process control instrumentation
- Motor control feedback systems
- Temperature monitoring systems

 Medical Equipment 
- Patient monitoring devices
- Diagnostic equipment signal routing
- Biomedical sensor interfaces
- Portable medical instruments

 Communications Systems 
- Base station signal routing
- RF front-end switching
- Telecom test equipment
- Wireless infrastructure

 Test and Measurement 
- ATE systems
- Data acquisition cards
- Laboratory instruments
- Calibration equipment

### Practical Advantages and Limitations

 Advantages: 
-  Low Power Consumption : Typical supply current of 0.1μA
-  High Accuracy : Low on-resistance (45Ω typical)
-  Fast Switching : tON = 150ns maximum
-  Wide Voltage Range : ±5V to ±20V dual supply operation
-  Low Charge Injection : 5pC typical
-  ESD Protection : 2kV human body model

 Limitations: 
-  Bandwidth Constraints : Limited to audio and low-frequency applications
-  On-Resistance Variation : Changes with signal voltage and temperature
-  Charge Injection Effects : Can affect precision sampling circuits
-  Supply Sequencing : Requires careful power management
-  Signal Range : Limited by supply voltages

## 2. Design Considerations

### Common Design Pitfalls and Solutions

 Power Supply Sequencing 
-  Pitfall : Applying analog signals before power supplies can cause latch-up
-  Solution : Implement proper power sequencing circuits or use power-on reset

 Signal Level Management 
-  Pitfall : Exceeding maximum signal swing causes distortion and damage
-  Solution : Ensure analog signals remain within VSS to VDD range
-  Implementation : Use clamping diodes or level shifting circuits

 Charge Injection Compensation 
-  Pitfall : Switching transients affect precision measurements
-  Solution : Use dummy switches or compensation techniques
-  Implementation : Add small capacitors or use differential switching

 Thermal Considerations 
-  Pitfall : On-resistance increases with temperature
-  Solution : Derate specifications for high-temperature operation
-  Implementation : Provide adequate PCB thermal relief

### Compatibility Issues with Other Components

 ADC Interface Considerations 
- Ensure switch on-resistance doesn't affect ADC settling time
- Match switch bandwidth to ADC sampling rate requirements
- Consider charge injection effects on ADC accuracy

 Amplifier Compatibility 
- Verify switch can handle amplifier output swing
- Ensure adequate headroom for amplifier signals
- Consider loading effects on amplifier performance

 Digital Control Interface 
- TTL/CMOS logic level compatibility
- Control signal timing requirements
- Power supply sequencing with digital controllers

### PCB Layout Recommendations

 Power Supply Decoupling 
- Place 0.1μF ceramic capacitors within 5mm of each supply pin
- Use 1-10μF tantalum capacitors for bulk decoupling
- Implement separate analog and digital ground planes

 Signal

LC2MOS Precision 5 V/3 V Quad SPST Switches The ADG513BR is a monolithic CMOS analog multiplexer manufactured by Analog Devices. It features four independently selectable single-pole/single-throw (SPST) switches. Key specifications include:

- **Supply Voltage Range**: ±4.5 V to ±20 V (dual supply) or 4.5 V to 33 V (single supply).
- **On-Resistance (RON)**: Typically 85 Ω at ±15 V supply.
- **On-Resistance Matching**: Typically 2 Ω.
- **On-Resistance Flatness**: Typically 5 Ω.
- **Leakage Current (IS (OFF))**: Typically 0.5 nA at ±15 V supply.
- **Switching Time (tON/tOFF)**: Typically 150 ns/100 ns at ±15 V supply.
- **Operating Temperature Range**: -40°C to +85°C.
- **Package**: 16-lead SOIC (Small Outline Integrated Circuit).
- **Logic Compatibility**: TTL/CMOS compatible.

These specifications are based on typical operating conditions and may vary depending on specific use cases and environmental factors.

LC2MOS Precision 5 V/3 V Quad SPST Switches# ADG513BR Quad SPST CMOS Analog Switch Technical Documentation

## 1. Application Scenarios

### Typical Use Cases
The ADG513BR is a quad single-pole/single-throw (SPST) CMOS analog switch designed for precision signal routing applications. Typical use cases include:

 Signal Multiplexing/Demultiplexing 
- Routing multiple analog signals to a single ADC input
- Distributing analog outputs to multiple channels
- Audio signal routing in mixing consoles
- Sensor array scanning systems

 Programmable Gain Amplifiers 
- Switching between different feedback resistor networks
- Configurable instrumentation amplifier setups
- Automatic range selection in measurement systems

 Sample-and-Hold Circuits 
- Precision charge storage applications
- Data acquisition system input switching
- Peak detection circuits

 Battery-Powered Systems 
- Power management switching
- Battery monitoring circuit configuration
- Low-power signal conditioning paths

### Industry Applications

 Industrial Automation 
- PLC I/O module signal routing
- Process control system analog interfaces
- Factory automation sensor networks
- Motor control feedback systems

 Medical Equipment 
- Patient monitoring system front-ends
- Diagnostic equipment signal conditioning
- Portable medical device I/O switching
- Biomedical sensor interface circuits

 Test and Measurement 
- Automated test equipment (ATE) signal routing
- Data acquisition system channel selection
- Laboratory instrument front-ends
- Calibration system switching matrices

 Communications Systems 
- RF signal path switching (up to specified frequency limits)
- Base station monitoring circuits
- Telecom infrastructure analog interfaces
- Wireless device test fixtures

### Practical Advantages and Limitations

 Advantages: 
-  Low Power Consumption : Typical supply current of 0.01 μA
-  High Precision : Low on-resistance (45 Ω typical) with excellent flatness
-  Break-Before-Make Switching : Prevents signal shorting during transitions
-  Wide Voltage Range : ±5 V to ±20 V dual supply operation
-  Low Charge Injection : 5 pC typical, minimizing glitches
-  TTL/CMOS Compatible : Easy interface with digital logic

 Limitations: 
-  Bandwidth Constraints : -3 dB bandwidth typically 200 MHz
-  On-Resistance Variation : Changes with supply voltage and signal level
-  Charge Injection Effects : May affect precision sampling circuits
-  Limited Current Handling : Maximum continuous current of 30 mA
-  Temperature Dependence : Parameters vary over operating temperature range

## 2. Design Considerations

### Common Design Pitfalls and Solutions

 Power Supply Sequencing 
-  Pitfall : Applying analog signals before power supplies can damage the device
-  Solution : Implement proper power sequencing circuits or use supply monitoring ICs

 Signal Level Limitations 
-  Pitfall : Exceeding maximum signal swing (VSS to VDD)
-  Solution : Add clamping diodes or ensure signal conditioning limits voltage ranges

 Charge Injection Effects 
-  Pitfall : Switching transients affecting precision measurements
-  Solution : Use low-impedance drive circuits and consider timing relative to sampling

 ESD Protection 
-  Pitfall : Static discharge damaging CMOS inputs
-  Solution : Implement proper ESD protection on all external connections

### Compatibility Issues with Other Components

 Digital Interface Compatibility 
- The ADG513BR features TTL/CMOS compatible inputs (2.4 V logic high threshold with 5 V supply)
- Ensure digital drivers can source/sufficient current for fast switching
- Consider adding series resistors for impedance matching with high-speed digital signals

 Analog Signal Chain Integration 
- Match impedance levels with surrounding circuitry
- Consider the effect of on-resistance on signal accuracy in high-precision applications
- Account for parasitic capacitance in high-frequency applications

 Power Supply Considerations 
- Ensure power supplies are well-regulated and properly decoupled
- Consider using separate