模拟开关有时也称为双边开关或传输门,是一种有选择地传递或阻止从输入到输出的信号电平的电子设备。一种固态半导体元件,由nMOS晶体管和pMOS晶体管组成。其控制栅极的配置方式使得两个晶体管要么导通,要么截止。常见的模拟开关应用包括仪器仪表、过程控制、数据采集、通信系统和视频系统。
模拟开关也通常用作逻辑电路的构建块,例如D 触发器或 D 锁存器。作为独立电路,它能够在移除或热插入期间将一个或多个组件与实时信号隔离。当用于安全应用时,它可以有选择地阻止敏感信号或数据在未经硬件有效授权的情况下传输。
2009 年之前,电视在美国可以接收模拟电视信号,但现在只能使用数字信号,老式电视机需要特殊的适配器。理想的模拟开关在关闭时电阻为无限大,在关闭时电阻为零导通时的电阻。在传输模拟信号时,它还具有完美的线性伏安特性。然而,事实是大多数模拟开关并不理想。这可能是真的,因为它们本质上是固态半导体元件,并且往往表现出开启时非零电阻,关闭时有限电阻,以及非线性伏安特性。
数字电视信号要么是 UHF(超高频),要么是 VHF(甚高频),通常可以到达距离广播塔 70 英里的地方。与机械开关类似,模拟开关有多种形式,这在很大程度上取决于其具有的掷数和极数。虽然经常用于描述机械开关,但单刀单掷( SPST)和单刀双掷(SPDT)是最常见的开关。单个集成电路(IC)还可能包含多个模拟开关,每个模拟开关对应一个特定的模拟通道。
< p>模拟开关的栅极可以由多种电路配置构成。其中一些配置非常简单,通常由大量电阻器和单个二极管组成。然而,大多数商业开关都使用场效应晶体管 (FET) ),高度先进的双极晶体管,或两者的组合,以方便模拟信号的通过或阻塞。由于 FET 具有较低的闭合电阻和较高的开路电阻,因此在模拟开关中的应用更为频繁。模拟开关的行为很像继电器。主要区别在于它没有移动部件,并且不提供模拟信号和控制信号之间的隔离。因此,不建议在需要电气隔离的高压电路中使用。还需要注意的是,由于输入和输出之间的电流路径较小,因此能够流过模拟开关的最大电流通常小于普通继电器。








