Τι είναι ένας αναλογικός διακόπτης;

Μερικές φορές αναφέρεται επίσης ως διμερής πύλη διακόπτη ή μετάδοσης, ένας αναλογικός διακόπτης είναι μια ηλεκτρονική συσκευή που περνά επιλεκτικά ή μπλοκ, ένα επίπεδο σήματος από την είσοδο στην έξοδο.Ένα συστατικό ημιαγωγού στερεάς κατάστασης, διακυβεύεται από τρανζίστορ NMOS και τρανζίστορ PMOS.Οι πύλες ελέγχου του έχουν ρυθμιστεί με τρόπο, έτσι ώστε και τα δύο τρανζίστορ να είναι ενεργοποιημένα ή απενεργοποιημένα.Οι συνήθεις εφαρμογές αναλογικού διακόπτη περιλαμβάνουν όργανα, έλεγχο διαδικασιών, απόκτηση δεδομένων, συστήματα επικοινωνιών και συστήματα βίντεο.

Ο αναλογικός διακόπτης χρησιμοποιείται επίσης συνήθως ως δομικό στοιχείο για λογικά κυκλώματα, όπως το D flip-flop ή το d latch.Ενεργώντας ως αυτόνομο κύκλωμα, έχει τη δυνατότητα να απομονώσει ένα ή πολλαπλά εξαρτήματα από ζωντανά σήματα κατά τη διάρκεια της απομάκρυνσης ή ζεστού εισαγωγή.Όταν χρησιμοποιείται σε εφαρμογές ασφαλείας, μπορεί να αποτρέψει επιλεκτικά ευαίσθητα σήματα ή δεδομένα από την μετάδοση χωρίς έγκυρη εξουσιοδότηση από το υλικό.

Ο ιδανικός αναλογικός διακόπτης έχει άπειρη αντίσταση όταν απενεργοποιείται και μηδενική αντίσταση όταν είναι ενεργοποιημένη.Έχει επίσης άψογα γραμμικά χαρακτηριστικά Volt-ampere κατά τη μετάδοση αναλογικών σημάτων.Η αλήθεια, ωστόσο, είναι ότι οι περισσότεροι αναλογικοί διακόπτες δεν είναι ιδανικοί.Αυτό μπορεί να ισχύει επειδή είναι ουσιαστικά συστατικά ημιαγωγών στερεάς κατάστασης και τείνουν να παρουσιάζουν μη μηδενική αντίσταση όταν είναι ενεργοποιημένη, πεπερασμένη αντίσταση όταν απενεργοποιηθεί και μη γραμμικά χαρακτηριστικά Volt-ampere.Έρχεται σε πολλές μορφές, που σε μεγάλο βαθμό ανάλογα με τον αριθμό των ρίψεων και των πόλων που έχει.Παρόλο που συχνά χρησιμοποιείται για να περιγραφεί ένας

μηχανικός διακόπτης

, η μονή πόλων μονής ρίψης (SPST) και η μονή πόλων διπλής βολής (SPDT) είναι από τους πιο συνηθισμένους από αυτούς τους διακόπτες.Ένα ενιαίο ολοκληρωμένο κύκλωμα (IC) μπορεί επίσης να περιέχει πολλαπλούς αναλογικούς διακόπτες, ο καθένας από τους οποίους αντιστοιχεί σε ένα συγκεκριμένο αναλογικό κανάλι.Ορισμένες από αυτές τις διαμορφώσεις είναι πολύ απλές και συχνά αποτελούνται από πολλές αντιστάσεις και μία δίοδο.Οι περισσότεροι εμπορικοί διακόπτες, ωστόσο, χρησιμοποιούν τρανζίστορ πεδίου-αποτελέσματος (FETs), εξαιρετικά προηγμένα διπολικά τρανζίστορ ή συνδυασμό και των δύο, για να διευκολυνθούν η διέλευση ή η παρεμπόδιση των αναλογικών σημάτων.Τα FETs χρησιμοποιούνται σε αναλογικούς διακόπτες συχνότερα λόγω της χαμηλής κλειστής αντίστασης και της υψηλής ανοικτής αντίστασης.

Η κύρια διαφορά είναι ότι δεν έχει κινούμενα μέρη και δεν παρέχει απομόνωση μεταξύ του αναλογικού σήματος και του σήματος ελέγχου.Για το λόγο αυτό, δεν συνιστάται για χρήση σε κυκλώματα υψηλής τάσης όπου απαιτείται ηλεκτρική απομόνωση.Είναι επίσης σημαντικό να σημειωθεί ότι επειδή υπάρχει χαμηλή διαδρομή ρεύματος μεταξύ της εισόδου και της εξόδου, το μέγιστο ρεύμα ικανό να τρέχει μέσω ενός αναλογικού διακόπτη είναι συνήθως μικρότερη από το μέσο ρελέ.