O que é um comutador analógico?
Às vezes, também chamado de comutador bilateral ou porta de transmissão, um comutador analógico é um dispositivo eletrônico que passa ou bloqueia seletivamente um nível de sinal da entrada para a saída. Um componente semicondutor de estado sólido, está comprometido com um transistor nMOS e pMOS. Suas portas de controle são configuradas de maneira que os dois transistores sejam ligados ou desligados. Os aplicativos de comutação analógica comuns incluem instrumentação, controle de processo, aquisição de dados, sistemas de comunicação e sistemas de vídeo.
Um comutador analógico também é comumente usado como um bloco de construção para circuitos lógicos como D Flip-Flop ou D Latch. Atuando como um circuito independente, ele tem a capacidade de isolar um ou vários componentes dos sinais ao vivo durante a remoção ou inserção a quente. Quando usado em aplicativos de segurança, ele pode impedir seletivamente que sinais ou dados sensíveis sejam transmitidos sem autorização válida do hardware.
O comutador analógico ideal possui resistência infinita quando desligado e resistência zero quando ligado. Ele também possui características lineares, volt-ampères perfeitas, ao transmitir sinais analógicos. A verdade, no entanto, é que a maioria dos comutadores analógicos não é ideal. Isso pode ser verdade porque eles são essencialmente componentes semicondutores de estado sólido e tendem a exibir resistência diferente de zero quando ativados, resistência finita quando desativados e características não lineares de volt-ampère.
Semelhante a um comutador mecânico, o comutador analógico vem de várias formas, dependendo em grande parte do número de arremessos e polos que possui. Embora muitas vezes usado para descrever um comutador mecânico , o lançamento único monopolar (SPST) e o lançamento duplo monopolar (SPDT) estão entre os mais comuns desses comutadores. Um único circuito integrado (IC) também pode conter vários comutadores analógicos, cada um dos quais corresponde a um canal analógico específico.
O portão para um comutador analógico pode ser formado por várias configurações de circuito. Algumas dessas configurações são muito simples e geralmente consistem em vários resistores e um único diodo. A maioria dos comutadores comerciais, no entanto, utiliza transistores de efeito de campo (FETs), transistores bipolares altamente avançados ou uma combinação de ambos, para facilitar a passagem ou o bloqueio de sinais analógicos. Os FETs são empregados em comutadores analógicos com mais frequência devido à sua baixa resistência fechada e alta resistência aberta.
Um comutador analógico se comporta como um relé. A principal diferença é que ele não possui partes móveis e não fornece isolamento entre o sinal analógico e o sinal de controle. Por esse motivo, não é recomendado para uso em circuitos de alta tensão nos quais é necessário isolamento elétrico. Também é importante observar que, como existe um caminho de corrente baixo entre a entrada e a saída, a corrente máxima capaz de passar por um comutador analógico é geralmente menor que o relé médio.