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mos管模擬開關(guān),模擬開關(guān)電路原理-KIA MOS管

信息來源:本站 日期:2025-07-10 

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模擬開關(guān)

模擬開關(guān)在電子設(shè)備中主要起接通信號或斷開信號的作用。

采用MOS管的開關(guān)方式實現(xiàn)了對信號鏈路關(guān)斷或者打開;由于其功能類似于開關(guān),而用模擬器件的特性實現(xiàn),稱為模擬開關(guān)。

模擬開關(guān)具有功耗低、速度快、無機(jī)械觸點、體積小和使用壽命長等特點,因而,在自動控制系統(tǒng)和計算機(jī)中得到了廣泛應(yīng)用。

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模擬開關(guān)工作原理

模擬開關(guān)通常由傳輸門或模擬多路復(fù)用器構(gòu)成,核心結(jié)構(gòu)為互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)傳輸門。

CMOS傳輸門結(jié)構(gòu):

由一個PMOS管和一個NMOS管并聯(lián)組成,柵極分別接互補(bǔ)的控制信號(如EN和!EN)。

當(dāng)EN為高電平時,PMOS和NMOS均導(dǎo)通,信號通過;當(dāng)EN為低電平時,兩者均截止,信號阻斷。

優(yōu)勢:導(dǎo)通電阻低(通常幾歐姆到幾十歐姆),關(guān)斷電阻高(通常兆歐級),適用于模擬信號傳輸。

模擬多路復(fù)用器:

由多個傳輸門和控制邏輯組成,通過地址線選擇不同的輸入通道連接到輸出端。

應(yīng)用場景:實現(xiàn)多路信號的時分復(fù)用,如數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的通道選擇。


模擬開關(guān)電路原理圖

mos管,模擬開關(guān)

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在圖1的電路中用場效應(yīng)晶體管(mos管)T作為開關(guān)元件。當(dāng)柵極電壓uG為高電位時T導(dǎo)通, 通過T的電流iD在電阻RD兩端產(chǎn)生壓降uD,相當(dāng)于開關(guān)接通。當(dāng)uG為低電位時T 截止,iD及uD均為零,相當(dāng)于開關(guān)斷開。

圖2是由 4個場效應(yīng)晶體管集成的模擬開關(guān)電路,可用來傳送4路模擬信號。圖中,G1~G4為控制端,D1~D4和S1~S4為開關(guān)端,把各管的源極S1~S4連在一起便可用作多路轉(zhuǎn)換開關(guān),稱為共源組合;把各管的柵極G1~G4連在一起可用作多路傳輸開關(guān),稱為共柵組合。


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