Co je analogový přepínač?

Někdy také nazývaný dvoustranný spínač nebo přenosová brána, analogový spínač je elektronické zařízení, které selektivně prochází nebo blokuje úroveň signálu ze vstupu na výstup. Polovodičová součást polovodiče je složena z tranzistoru nMOS a tranzistoru pMOS. Jeho řídicí brány jsou konfigurovány tak, že oba tranzistory jsou buď zapnuty nebo vypnuty. Mezi běžné aplikace analogových přepínačů patří vybavení, řízení procesů, sběr dat, komunikační systémy a video systémy.

Analogový přepínač se také běžně používá jako stavební blok pro logické obvody, jako je D Flip-Flop nebo D Latch. Působí jako samostatný obvod a má schopnost izolovat jednu nebo více komponent od živých signálů během odstraňování nebo vložení za horka. Při použití v bezpečnostních aplikacích může selektivně zabránit přenosu citlivých signálů nebo dat bez platného oprávnění hardwaru.

Ideální analogový spínač má nekonečný odpor, když je vypnutý, a nulový odpor, když je zapnutý. Má také bezchybné lineární, voltampérové ​​charakteristiky při přenosu analogových signálů. Pravda je však taková, že většina analogových přepínačů není ideální. To může být pravda, protože se jedná o polovodičové komponenty v pevném stavu a mají tendenci vykazovat nenulový odpor, když je zapnutý, konečný odpor, když je vypnutý, a nelineární charakteristiky volt-ampér.

Podobně jako u mechanického spínače, analogový spínač přichází v mnoha podobách, které do značné míry závisí na počtu hodů a pólů, které má. Ačkoli se často používá k popisu mechanického spínače , patří mezi nejběžnější z těchto přepínačů jednopólové jednohodinové házení (SPST) a jednopólové dvojité házení (SPDT). Jeden integrovaný obvod (IC) může také obsahovat více analogových spínačů, z nichž každý odpovídá určitému analogovému kanálu.

Brána pro analogový spínač může být tvořena řadou konfigurací obvodů. Některé z těchto konfigurací jsou velmi jednoduché a často se skládají z četných odporů a jediné diody. Většina komerčních přepínačů však využívá tranzistory s efektem pole (FET), vysoce pokročilé bipolární tranzistory nebo kombinaci obou, aby usnadnil průchod nebo blokování analogových signálů. FET se používají v analogových spínačích častěji kvůli jejich nízkému uzavřenému odporu a vysokému otevřenému odporu.

Analogový přepínač se chová podobně jako relé. Hlavní rozdíl spočívá v tom, že nemá žádné pohyblivé části a neposkytuje izolaci mezi analogovým signálem a řídicím signálem. Z tohoto důvodu se nedoporučuje používat ve vysokonapěťových obvodech, kde je vyžadována elektrická izolace. Je také důležité si uvědomit, že protože mezi vstupem a výstupem je nízká proudová cesta, maximální proud schopný protékat analogovým spínačem je obvykle menší než průměrné relé.