Hvad er en analog switch?
Nogle gange også kaldet en bilateral switch eller transmission gate, er en analog switch en elektronisk enhed, der selektivt passerer eller blokerer et signalniveau fra input til output. En halvledende komponent i fast tilstand, og den kompromitteres med en nMOS-transistor og pMOS-transistor. Dens kontrolporte er konfigureret på en måde, så begge transistorer enten er tændt eller slukket. Almindelige analoge switch-applikationer inkluderer instrumentering, processtyring, dataindsamling, kommunikationssystemer og videosystemer.
En analog switch bruges også almindeligvis som en byggesten til logiske kredsløb såsom D Flip-Flop eller D Latch. Det fungerer som et stand-alone kredsløb og har evnen til at isolere en eller flere komponenter fra live-signaler under fjernelse eller hot insertion. Når det bruges i sikkerhedsapplikationer, kan det selektivt forhindre, at følsomme signaler eller data transmitteres uden gyldig tilladelse fra hardwaren.
Den ideelle analoge switch har uendelig modstand, når den er slukket, og nulmodstand når den er tændt. Det har også fejlfri lineære volt-ampereegenskaber ved transmission af analoge signaler. Sandheden er imidlertid, at de fleste analoge switches ikke er ideelle. Dette kan være sandt, fordi de i det væsentlige er halvlederkomponenter i fast tilstand og har en tendens til at udvise ikke-nul-modstand, når den er tændt, endelig modstand, når den er slukket, og ikke-lineære volt-ampereegenskaber.
I lighed med en mekanisk afbryder findes den analoge afbryder i mange former, der stort set afhænger af antallet af kast og stænger, den har. Mens de ofte bruges til at beskrive en mekanisk afbryder , er en-polet enkelt kast (SPST) og enkeltpolet dobbeltkast (SPDT) blandt de mest almindelige af disse switches. Et enkelt integreret kredsløb (IC) kan også indeholde flere analoge afbrydere, der hver svarer til en bestemt analog kanal.
Porten til en analog switch kan dannes af et antal kredsløbskonfigurationer. Nogle af disse konfigurationer er meget enkle og består ofte af adskillige modstande og en enkelt diode. De fleste kommercielle afbrydere benytter imidlertid felteffekttransistorer (FET'er), højt avancerede bipolære transistorer eller en kombination af begge dele for at lette overførsel eller blokering af analoge signaler. FET'er bruges oftere i analoge afbrydere på grund af deres lave lukkede modstand og høje åbne modstand.
En analog switch opfører sig meget som et relæ. Den største forskel er, at det ikke har bevægelige dele og ikke giver isolering mellem det analoge signal og styresignalet. Af denne grund anbefales det ikke til brug i højspændings kredsløb, hvor elektrisk isolering er påkrævet. Det er også vigtigt at bemærke, at fordi der er en lav strømsti mellem input og output, er den maksimale strøm, der er i stand til at køre gennem en analog switch, normalt mindre end det gennemsnitlige relæ.