Аналоговые коммутаторы

Аналоговый коммутатор служит для коммутации аналоговых входных сигналов. Если коммутатор находится в состоянии «включено», его выходное напряжение должно по возможности точно равняться входному; если же коммутатор находится в состоянии «выключено», оно должно стать равным нулю.

Существуют различные схемные решения коммутаторов, удовлетворяющие указанным условиям. Их принцип действия показан на рис. 15.1 а, б, в на примере механических переключателей.

На рис. 15.1 а представлен последовательный коммутатор. Пока контакт замкнут, U _ВЫХ = U _ВХ. Когда контакт размыкается, выходное напряжение становится равным нулю. Все это справедливо, вообще говоря, для ненагруженной схемы. При наличии емкостной нагрузки выходное напряжение вследствие конечной величины выходного сопротивления схемы R _ВЫХ = R падает до нулевого значения не мгновенно.

Этот недостаток отсутствует у схемы параллельного коммутатора, изображенного на рисунке 15.1б.

Рис. 15.1. Коммутаторы: а) последовательный; б) параллельный; в) последовательно-параллельный

Последовательно-параллельный коммутатор, показанный на рисунке 15.1 в, обладает преимуществами обеих предыдущих схем. В любом рабочем состоянии он имеет выходное сопротивление, близкое к нулю.

Аналоговые коммутаторы могут быть реализованы электронными методами путем замены механического контакта элементом с управляемым сопротивлением, имеющим малое минимальное и достаточно большое максимальное значения. Для этих целей могут использоваться полевые транзисторы, диоды, биполярные транзисторы и другие управляемые электронные приборы.