模擬開關,什么是模擬開關電路
模擬開關,什么是模擬開關
模擬開關就是開關晶體管,它在控制信號下開關,因為起開關作用,實際是晶體管所以稱模擬開關。
早期的模擬開關大多工作于±20V的電源電壓,導通電阻為幾百Ω,主要用于模擬信號與數字控制的接口,近幾年,集成模擬開關的性能有了很大的提高,它們可工作在非常低的電源電壓,具有較低的導通電阻、微型封裝尺寸和極佳的開關特性。可廣泛用于測試設備、通訊產品、PBX/PABX設備以及多媒體系統等。低導通電阻和低工作電壓的模擬開關是機械式繼電器的理想替代品。模擬開關的使用方法比較簡單,但在具體應用中應根據實際用途做合理的選擇。
模擬開關電路-正文?
能使模擬信號通過或阻斷的電路。在通信、雷達、計算機、自動控制、測量儀器等電子設備中,都需要用這種電路來轉換模擬信號或數字信號。模擬開關的物理模型如圖1。圖中,A、B為連接模擬信號的開關端點;C為連接控制信號uC的控制端點。當外加uC使開關S接通時,模擬信號可通過S從A端傳送到B端,或作反方向傳送;而當uC使S斷開時,模擬信號即被阻斷。開關性能的優劣直接影響模擬信號的傳輸質量。
模擬開關電路
一個理想的模擬開關在接通時電阻應為零,使通過它的模擬信號不產生任何損失;在斷開時電阻應為無窮大,以期完全阻止模擬信號通過,不產生任何泄漏。開關的啟閉動作應在瞬間完成,并具有任意需要的轉換速度。這種特性應與模擬信號的幅度、頻率、傳送方向以及環境溫度無關,足以保證在各種環境下轉換各類模擬信號。實際的模擬開關應盡量在性能上接近理想開關的特性。
模擬開關由晶體二極管、晶體管和場效應晶體管構成。它常依所用的電子器件而分類。
二極管模擬開關 在圖2中用二極管D作為開關元件。當控制電壓us具有可使二極管D導通的正值時,通過D的電流i在電阻RL兩端產生電壓u,這相當于開關接通。當us為負值時二極管D截止,i和u均為零,相當于開關斷開。圖3是一個實用的二極管模擬開關電路。當控制電壓uC為某一正值時,二極管D1、D2導通,D3、D4截止,相當于開關接通;模擬信號從A端傳送到B端,或者反方向傳送。但由于D1、D2導通時電阻不為零,信號通過時會產生電壓損失。當uC為負值時,D1、D2截止,D3、D4導通,相當于開關斷開,模擬信號不能通過開關。但 D1、D2截止時電阻不是無窮大,因而會產生信號電流泄漏。
模擬開關電路 模擬開關電路
場效應晶體管模擬開關 在圖4的電路中用場效應晶體管 T作為開關元件。當柵極電壓uG為高電位時T導通, 通過T的電流iD在電阻RD兩端產生壓降uD,相當于開關接通。當uG為低電位時T 截止,iD及uD均為零,相當于開關斷開。圖5是由 4個場效應晶體管集成的模擬開關電路,可用來傳送4路模擬信號。圖中,G1~G4為控制端,D1~D4和S1~S4為開關端,把各管的源極S1~S4連在一起便可用作多路轉換開關,稱為共源組合;把各管的柵極G1~G4連在一起可用作多路傳輸開關,稱為共柵組合。
模擬開關電路 模擬開關電路
場效應晶體管具有功耗低、漏電流小和雙向對稱性好等優點,因而場效應管集成的模擬開關得到廣泛應用。
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