Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники (5-е изд.,1998) (1151957), страница 44
Текст из файла (страница 44)
Илеальный аналоговый (или линейный) ключ ведет себя как совершенный механический выключатель: во включенном состоянии пропускает сигнал к нагрузке без ослаблений или нелинейных искажений, в выключенном — веде" себя как разомкнутая цепь. Он имеет пренебрежимо малую емкость относительно земли и вноси~ ничтожно малые наводки в сигнал от переключаюшего его ъровня. приложенного к управляю3демь входу Рассмотрим пример (рис. 3.357 Т, и-канальный МОП-транзистор обогашен.
ного типа. не проволяший юк при звземленноч затворе илн при отрицательном напрюкении затвора В сном состоянии сопротивление сил« вЂ ист (М,„,„), как правило, болыпе 10000 МОм. н сигнал не проходи« через ключ (хотя на высоки. частотах будут яек««торгяс наводки через емкость с«ок — исток. подробнее об пом см далыпк7 Подл гв ни за«иор «шг«ряжения — 15 В приводит канал сзок .Нет« к В ЦРОВОаЯШЕЕ ССЮ«ОЯНИС С ГНПИЧНЫМ СО. НРотпвлением от 25 го 100 Ом 7 й,кц д «Я ПТ. исполюъемых в качестве ана;оговых ключей. Схема нс критична к .«наченшо уровня сигнала на «а«воре. Носкольк. Он с«шее«венв«б«лес п««дожизелса«. «ем по необходимо шя полдсржания мал« . ~ Я,„л. И ПО ПОЧ' Е~ О МОЖНО Залаяв «:.
О« логических схем «можно ис«ю «ьа«7ва«за внешний полевои или биполярный тран- зистор лля олучения уровней. соответсь;.'.-'",."« '.'"~'12 и 4.30 прелложены некоторые вуюших полному диапазону питания) изкр ": 4-".. - б е ы (многоступенча- зтои про лемы мно о '""'"" ' чи компенсация сопротив зения схемы 741, гак как напряжение пробог ',',. — На альтернатива Привлекательная 3" вора МОП- ранзи рз бь н равно.".
'. "'. Ние ше Одно Пт-ключа: зако 20 В и- и бо е Обр нос смешен зь '; '' Ш х д на зем - если по Щего выход на землю если по твора при отрицательных значениях вь3.':.-.-'., "--:- л но включенный ПТ находится хода ОУ будет давать дополнительное,"ир„а»О «ВЫКЛ»; таким образом преимушество — можно переключать сяг.::: -" я однополюсный ключ на два палы любой полярности. как ог3Н3пеи"(".,'.:. "-' . ( бнее б эз.ом см. в ННЯ (ПОДРО НЕЕ О ЭЗО позже Заметим ато клю 3 на ПТ дву ) щем разделе направленное усзройство, т.е.
он може3",,и!"' "' ", е илзвчи на КМОП. Часто пропускать сигнал в сюе стороны Этл;З,ари "."'" реключать сигналы, орав- е переключать сигналы, с ав- ЛЕГКО ПОНЯТЬ, таК КаК МЕХаНИЧЕСКИй ВН.';:.-," "л':-:1 О ВЕЛИЧИНЕ С НаПРЯжЕНИЕМ ПИтакдючагель тоже обдадаег этим свойст;:..";:.',: "'а»азы случае описанная выше про- Ц ' ' ' ':панвльная схема работать не будет Приведенная схема будет рабоз ать прхв,:.',:,';;: .-"":~у.цри пиковом значении сигнала положительных сигналах. не выше 10 й;:::;~::,'',." '"" будетиметьсмешения в прямом прн более высоком уровне си3нала на.':.~;;:: "': .
Переключение таких снгнапряжение на затворе булет надое«атоь!-''.,'',~. "' ' '' ечивают переключатели на ныч. чтобы удержать ПТ в состояний',,:.:,:-:„'5 "' ' тзтарных МОП-гранзисз орах проводимости (В,ал начинает расти). От:!:,::,:,',;:« ° ., Рнс 3 36).
Треугольник на схерицательныс сигналы вызовут вкл«оченяь".-~,:;:; аы;-цифровой инвертор, который мы ПТ пря заземленном затворе (при зточ'.!,''-':, ' "' .НцнцзеМ: он ПРеобразует высокий появится прямое смешение перехода кх.,'::„:,'.и '"';:;,входного сигнала в низкий уроню« — полложка; см.
разд 3.02). Если наде,:; '='''" '""'' ого и наоборот. При высоком переключать сигналы обеих полярностей.:::-",;:; '' ыа((гравляюшего сигнала Т, пропус(т с в диапазоне от — 10 до 610 В), то':,::;! ""'."' с уровнями От земли ло 17.
О ' . Ы можно применить такую же схемз. нс,".:!7:„: ' "'": х вольт (при более высоких с затвором. «правляемым напряжениен:,::(::,7,' и,сигнала я,. начинает лрама— 15 В (ВЫКЛ) н;" 15 В (ВКЛ3, 33оллг«жка:. ".!! "" " ' Щразом рас1н). Анало7'ично Т, должна быть подсослинена к г«апряженнк3"~"":,~а "' вином затворе пропускает сиг- '~фнвнвми от П с до значениЯ на Для любо«о ПТ-ключа «ю«г«ротивзенна«,: ".. ''"' ' вольт вылив ъровня земли Таншръзкн НОлже3О быль в днапазоне От 1 до:: Ом, Все сигналы В днапазОн«ОЗ 100 кОм, чзобы предоз вратигь смк««с цлоаг: '~~.';до П. проходы через схему с прохождение входно~о сикпа.ы в сс7стсь,; 513аяфй)йжнпротивлением «рнс«3.37). псрении «ВЫКЛо. козорос имс.п бы «зссг««';:.ффффще управзяюппло ею нала на «ропри болыпеч сопро.гнвлснии.
Сопро«ив-' аенгсе нсп ръ .кн вь«бирасгся «~«миро лис. "БЯРЛИОИ7 СНЫМ. Малое соцр««т надеина 3 мены.,лт,!!)'::„;,яъаодиой емкости,ю «:очк«н в7 юве О«7 о «ля' и-.ак--- вхсдного сигнала нз за депцедя напр». ':,.,'::„':,:;:,"::,.-' . Зама«'рг жсння. обрьаз««ванн«ос сопрогивлсн««с«~ "'.,'"Ф~!!,'-,',.';. 7-, «17 ., Г проводяшего ПТ )(„и сопротивлепнсы ..-",:Шз.яйи« На« руЗКИ 12К Ках )7,а Меняете» С НЗМСПС «шем вхозч«л.
сигов и«!3«ри и«че«3с«ль 1 ныхолж«и,' Она). юо ослаб юнпс НРивслс, г нск.»о- — т рой нсжел:цельной нелинейное«н Слиаком низкьк ««л«р««гивлепцс нш.ру«ю« проявлясзся акжс н «ы входе ключа. юо гружая источник входно«о сигнала о знйв(йбх Авала«оаы««ажо иа кыоп-«Рававо«орах вень земли запирает оба ПТ, размыкая таким образом цепь. В результате получается аналоговый переключатель для сигналов в диапазоне от земли ло (7сс. Эго основа схемы КМОП «передающего вентилях 4066. Как и описанные ранее ключи, схема работаез в двух направлениях .лаобой сс зажим може« служить входным.
Выпускается большое количество интегральных КМОП-ключей в разных конфигърациях (например несколько секпий с несколькими полюсами каждая) Схема 4066. классическая КМОП-схема «аналогового запорного вентилях«серии 4000— это просто другое название для аналогового кпкача, персключаюшего сигналы в диапазоне ог земли ло положительного напряжения питания Серии 1Н5040 н 1Н5!40 фирмы 1пгсгы1 и серии ПО305 в ОО400 фирмы $11(соп«х очень удобны в «потреблении: они испозь«уют управ. лякипий сигнал от ТТЛ, оперируют аналоя оными сигналами до т 15 В (тогла как серии 4000 этот диапазон составляет всего дншь -7.' В).
легко включаются в рь«зн««образнзяс конфигурапии и имеюз сравнительно малое сопротивление в сосгояпин .«ВКЛ» (у некоторых нз гц3х 75 Омх Фирмы Ап«31ой Пеысез. Мах«т и РМ1 также выпускаю« хорошие анадогоааяе ключи. Мультипдеисоры. Хороп«им приложением ЙТ-кд«О'ю3! ява!ЯКУ3ся мульзиш«ексорь. схемы. которые позволяю г выбрать один нз нескольких вхо.зов по указанию ъпрааляюапсг«цифрового сигнала.
Анало«овый сигнал с Зтсло выбранного входа б«ле« прямо проходить на (един. 152 Глава 3 Вкпд Π— о Вход 1 Вход 2 ! Вкпд 3 ! Полевые транзисторы 155 Н„; зааО« Вьжпл )(вил Выход 0ии(3) Оии(2) !тый) Найрпжение сигнала ! с 3ЛО Адрнс тМЗ вивраннптп1тз входа Рнс. 3 ЗВ Аналсжпаьтй мультнплексар огненный) выход. На рис. 3.38 показана функциональная схема такого устройства. Каждый из ключей от КлО до Кл3 есть аналоговый КМОП-ключ. «Выбирающая логика> деколирует адрес и «задействуетп (жаргонный аналог слова «включаетн) только адресованный ключ, блокируя остальные. Такой мультиплексор обычно используется в сочетании с пифровыми схемами. вырабатывающими адрес Типичная конфигурация может включать в себя блок накопления данных. в котором несколько входных сигналов поочередно опрашиваются, преобразуются в цифровую форму и используются как входные ланные для какихм о вычислений Так как аналоговые ключи являются двунаттравлеттными устройствами.
Вналотовый мультиплексор являе.тся одновременно к ссземуттьтиплексороьтт .т с пть-. наз може1 быть подан на выхоз и ~ на~ с избранного входа. В тл. 8 и с буде~ показано. что аналот овый мультиплексор может применяться в качестве «пифровс— .* о му пьтнплгксора-стем) чьтиплексорн . поскольку цифровые логические уровни это не что иное. как значения напряжения трактуемые как лвовчные еликипы и нули Типичныс аналоговые мулы иплек- соРы-схемы сеРий ОО506 — 509, а такя ",.:.т-:","'5', схемы 1Н6108 и 1Н6!16 (8- и 16-входов, мультиплексоры). воспринимающие в к ',; ! честве кода адреса логические урок„„ ТТЛ и КМОП и работающие с аналог,„ выми сигналами до + ! 5 В.