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
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。
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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。
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