Схемотехника. Ашанин В.Н - 129 стр.

UptoLike

134
Каждый ключ имеет конечные сопротивления между аналоговыми
входами (выходами) как в замкнутом состоянии (при открытом канале R
о
),
так и в разомкнутом (при закрытом канале R
з
).
Влияние сигналов управления проявляется в виде статической поме-
хитоковой утечки в разомкнутом состоянии ключа.
Ток утечки i
ут
вызывает в нагрузке R
н
помеху i
ут
R
н
, которая может
принимать существенные значения, особенно при построении многока-
нальных коммутаторов (аналоговых мультиплексоров и демультиплексоров).
Изза различного вида инерционностей скорость замыкания или
размыкания контактов ключей всегда имеет конечное значение. Так, изза
внутренних емкостей коммутирующих элементов, емкости монтажа, за-
держек, обусловленных рассасыванием объемных зарядов, накопленных в
кристаллах биполярных полупроводниковых
элементов, выходной сигнал
ключа становится равным входному (при замыкании), или нулю (при раз-
мыкании) только спустя интервал времени t
вкл
после появления соответст-
вующего уровня сигнала на управляющем входе.
Ключи для коммутации аналоговых электрических сигналов выпол-
няются, как правило, на основе МОПтранзисторов с p-каналом, работаю-
щих в режиме с обогащением.
3.2.1. Свойства МОПключей.
МОПтранзисторы в сравнении с биполярными транзисторами го-
раздо удобнее для построения аналоговых ключей, поскольку
, вопервых,
в открытом состоянии они могут пропускать ток через канал в обоих на-
правлениях и при этом в канале отсутствуют какие бы то ни было остаточ-
ные э.д.с., вовторых, цепь управления МОПтранзистора электрически
изолирована от сигнальной цепи и практически не потребляет энергии и,
наконец, в
третьих, МОПтранзисторы просты в изготовлении по инте-
гральной технологии и занимают существенно меньшую площадь кри-
сталла.
При приложении отрицательного напряжения к затвору транзистора
канал обогащается носителями заряда, в результате чего его сопротивле-
ние (между стоком и истоком) уменьшается. Сопротивление канала откры-
того транзистора составляет 10–1000 Ом. При нулевом или положительном
напряжении
на затворе транзистор находится в закрытом состоянии. Со-
противление канала при этом весьма велико: 10–100 МОм. Качество за-
крытого ключа обычно характеризуют током утечки, который для МОП
переключателей лежит в диапазоне 0,1–100 нА. Ток утечки закрытого
МОПтранзистораэто в основном ток между стокоистоковыми облас-
тями и подложкой. Этот ток, как
и для любого запертого p–n-перехода,
      Каждый ключ имеет конечные сопротивления между аналоговыми
входами (выходами) как в замкнутом состоянии (при открытом канале Rо),
так и в разомкнутом (при закрытом канале Rз).
      Влияние сигналов управления проявляется в виде статической поме-
хи – токовой утечки в разомкнутом состоянии ключа.
      Ток утечки iут вызывает в нагрузке Rн помеху iутRн, которая может
принимать существенные значения, особенно при построении многока-
нальных коммутаторов (аналоговых мультиплексоров и демультиплексоров).
      Из–за различного вида инерционностей скорость замыкания или
размыкания контактов ключей всегда имеет конечное значение. Так, из–за
внутренних емкостей коммутирующих элементов, емкости монтажа, за-
держек, обусловленных рассасыванием объемных зарядов, накопленных в
кристаллах биполярных полупроводниковых элементов, выходной сигнал
ключа становится равным входному (при замыкании), или нулю (при раз-
мыкании) только спустя интервал времени tвкл после появления соответст-
вующего уровня сигнала на управляющем входе.
      Ключи для коммутации аналоговых электрических сигналов выпол-
няются, как правило, на основе МОП–транзисторов с p-каналом, работаю-
щих в режиме с обогащением.
      3.2.1. Свойства МОП–ключей.
      МОП–транзисторы в сравнении с биполярными транзисторами го-
раздо удобнее для построения аналоговых ключей, поскольку, во–первых,
в открытом состоянии они могут пропускать ток через канал в обоих на-
правлениях и при этом в канале отсутствуют какие бы то ни было остаточ-
ные э.д.с., во–вторых, цепь управления МОП–транзистора электрически
изолирована от сигнальной цепи и практически не потребляет энергии и,
наконец, в–третьих, МОП–транзисторы просты в изготовлении по инте-
гральной технологии и занимают существенно меньшую площадь кри-
сталла.
      При приложении отрицательного напряжения к затвору транзистора
канал обогащается носителями заряда, в результате чего его сопротивле-
ние (между стоком и истоком) уменьшается. Сопротивление канала откры-
того транзистора составляет 10–1000 Ом. При нулевом или положительном
напряжении на затворе транзистор находится в закрытом состоянии. Со-
противление канала при этом весьма велико: 10–100 МОм. Качество за-
крытого ключа обычно характеризуют током утечки, который для МОП–
переключателей лежит в диапазоне 0,1–100 нА. Ток утечки закрытого
МОП–транзистора – это в основном ток между стоко–истоковыми облас-
тями и подложкой. Этот ток, как и для любого запертого p–n-перехода,


                                 134