Công tắc tương tự là gì?

Đôi khi cũng được gọi là công tắc song phương hoặc cổng truyền, công tắc tương tự là một thiết bị điện tử có chọn lọc hoặc chặn, mức tín hiệu từ đầu vào đến đầu ra.Một thành phần bán dẫn trạng thái rắn, nó bị ảnh hưởng bởi bóng bán dẫn NMOS và bóng bán dẫn PMOS.Các cổng điều khiển của nó được cấu hình theo cách để cả hai bóng bán dẫn đều được bật hoặc tắt.Các ứng dụng chuyển đổi tương tự phổ biến bao gồm thiết bị, kiểm soát quá trình, thu thập dữ liệu, hệ thống truyền thông và hệ thống video. Một công tắc tương tự cũng thường được sử dụng như một khối xây dựng cho mạch logic như D Flip-flop hoặc D Latch.Hoạt động như một mạch độc lập, nó có khả năng cách ly một hoặc nhiều thành phần khỏi tín hiệu trực tiếp trong quá trình loại bỏ hoặc chèn nóng.Khi được sử dụng trong các ứng dụng bảo mật, nó có thể ngăn chặn các tín hiệu nhạy cảm hoặc dữ liệu, không được truyền mà không có sự cho phép hợp lệ từ phần cứng. Công tắc tương tự lý tưởng có điện trở vô hạn khi tắt và điện trở bằng không khi bật.Nó cũng có các đặc điểm tuyến tính, volt-ampere hoàn hảo khi truyền tín hiệu tương tự.Tuy nhiên, sự thật là hầu hết các công tắc tương tự không lý tưởng.Điều này có thể đúng bởi vì chúng về cơ bản là các thành phần bán dẫn trạng thái rắn và có xu hướng thể hiện điện trở khác không khi bật, điện trở hữu hạn khi tắt và các đặc điểm phi tuyến tính, volt.Có nhiều hình thức, phần lớn phụ thuộc vào số lượng cú ném và cực mà nó có.Mặc dù thường được sử dụng để mô tả một công tắc cơ học

, ném đơn đơn (SPST) và ném kép đơn (SPDT) là một trong những công tắc phổ biến nhất trong số này.Một mạch tích hợp duy nhất (IC) cũng có thể chứa nhiều công tắc tương tự, mỗi công tắc tương ứng với một kênh tương tự cụ thể.

Cổng cho một công tắc tương tự có thể được hình thành bởi một số cấu hình mạch.Một số cấu hình này rất đơn giản và thường bao gồm nhiều điện trở và một diode duy nhất.Tuy nhiên, hầu hết các công tắc thương mại sử dụng bóng bán dẫn hiệu ứng trường (FET), bóng bán dẫn lưỡng cực cao, hoặc kết hợp cả hai, để tạo điều kiện cho việc truyền hoặc chặn tín hiệu tương tự.FET được sử dụng trong các công tắc tương tự thường xuyên hơn do điện trở khép kín của chúng và điện trở mở cao. Một công tắc tương tự hoạt động rất giống như một rơle.Sự khác biệt chính là nó không có các bộ phận chuyển động và không cung cấp sự cô lập giữa tín hiệu và tín hiệu điều khiển tương tự.Vì lý do này, nó không được khuyến nghị sử dụng trong các mạch điện áp cao khi cần phải cách ly điện.Cũng cần lưu ý rằng vì có đường dẫn hiện tại thấp giữa đầu vào và đầu ra, dòng điện tối đa có thể chạy qua công tắc tương tự thường nhỏ hơn rơle trung bình.