Переключение аналоговых сигналов с помощью КМОП-схем

January 23, 2012 by admin Комментировать »

В отличие от цепи между эмиттером и коллектором у биполярного транзистора, канал МОП-транзистора не содержит p-n-переходов. Это означает, что МОП-транзисторы могут применяться для создания симметричных переключателей, которые, будучи включены в цепь, смогут пропускать сигналы в любом направлении. На рис. 13.57 показан такой двунаправленный переключатель, выполненный на МОП-транзисторах. «Контакты» переключателя могут быть разомкнуты или замкнуты в зависимости от логического

Рис. 13.57. Двунаправленный переключатель на КМОП-транзисторах. Обратите внимание на инвертор между затворами.

уровня на входе управления. Микросхема 74НС4016 содержит четыре таких переключателя.

Для работы с обычными сигналами положительной логики Vss имеет потенциал общей шины (О В), и в схеме применяется обычный единственный источник питания VDD+ (от +3 В до +15 В). Переключатель включен (замкнут), когда напряжение на управляющем входе поддерживается на уровне VDD+, и выключен, когда управляющий вход заземлен. Во включен-

Рис. 13.58. Схема двунаправленного КМОП-переключателя с разнополярными источниками питания для работы с переменными напряжениями Vss < Fx < VDD. Номера выводов соответствуют И С 74НС4016 в корпусе DIL, содержащем 4 переключателя.

2 7 3-663 ном состоянии типичная величина сопротивления переключателя составляет 20 Ом и увеличивается до 100 МОм в выключенном состоянии.

Одной из наиболее интересных черт двунаправленного КМОП-пере- ключателя является его способность передавать аналоговые сигналы без искажений. При единственном источнике питания передача ограничена сигналами положительной полярности, но при двух разнополярных источниках питания VDD+ и Vss_ возможна работа с обычными переменными напряжениями. Землей для сигнала является точка соединения источников питания. Переключатель находится во включенном состоянии при напряжении на управляющем входе, равном VDD+, и в выключенном при напряжении Vss_. На рис. 13.58 показана схема двунаправленного ключа, работающего с переменными напряжениями. Максимальное пиковое значение сигнала, который можно переключать, составляет величину ±VDD (обычно +7,5 В). С соответствующими обслуживающими схемами переключатель работает на частотах до 100 МГц.

КМОП-схемы двунаправленных переключателей находят применение всякий раз, когда управление аналоговыми сигналами осуществляется с помощью цифровых сигналов. Одним из таких применений является управление сигналами звукового диапазона с помощью микроЭВМ в радиовещании и студиях звукозаписи. Существует много других специализированных микросхем аналоговых переключателей, таких как популярная ИС DG508, представляющая собой схему мультиплексора/демультиплек- сора 8 на 1.

Литература: М.Х.Джонс, Электроника — практический курс Москва: Техносфера, 2006. – 512с. ISBN 5-94836-086-5

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты