12.2. Аналоговые ключи на пт

12.2.1. Аналоговые ключи на моп-транзисторах

МОП-транзисторы в качестве аналоговых ключей в основном применяются в силу таких свойств, как малое сопротивление в проводящем режиме («вкл.») и высокое сопротивление в состоянии отсечки («выкл.»), малые токи утечки и малая емкость. МОП-транзисторы являются для аналоговых сигналов идеальными ключами, управляемыми напряжением.

n-канальный ключ p-канальный ключ

Рис. 12.4. Схемы аналоговых ключей на МОП-транзисторах

Диапазон входного сигнала для n-канального ключа ограничен от 0 В до , где , поскольку дальнейшее уменьшение приводит к тому, что не может удержать канал в полностью открытом состоянии. В результате в рассматриваемой схеме увеличение приведет к и уменьшению тока стока.

Диапазон входного сигнала для р-канального ключа ограничен от до , так как при дальнейшем уменьшении отрицательного напряжения по отношению к истоку оно окажется недостаточным для удержания канала в полностью открытом состоянии. Рекомендуемая величина резистора нагрузки для аналогового ключа – 1–100 к.

12.2.2. Аналоговый кмоп-ключ

КМОП-ключ выполнен на комплементарных МОП-транзисторах и обеспечивает возможность прохождения сигнала во всем динамическом диапазоне, определяемом источником питания (т.е. от 0 В до ). В КМОП-ключе затворы транзисторов соединены через инвертор, объединенные истоки образуют вход, а объединенные стоки – выход ключа. Таким образом, n-канальный транзистор пропускает входной сигнал от 0 до почти , а р-канальный транзистор пропускает входной сигнал от до почти 0 В. В результате весь динамический диапазон 0– оказывается перекрытым.

Рис. 12.5. Аналоговый КМОП-ключ

12.3. Источники тока на пт

12.3.1. Простейший источник тока на пт

Самым простым образом источник тока на ПТ можно получить, включив нагрузку в цепь стока и соединив затвор с истоком. При этом в соответствии со стоковой характеристикой для при параметрах нагрузки, обеспечивающих условие , получаем постоянный ток стока, независимый от (и от нагрузки соответственно).

Рис. 12.6. Простейший источник тока на ПТ

Недостатки простейшего источника тока на ПТ:

1. током нельзя управлять;

2. из-за разброса параметров ПТ ток через нагрузку случаен и у разных ПТ одного типа может отличаться в несколько раз.

12.3.2. Источник тока на пт с автоматическим смещением

Включив в цепь истока резистор, получим источник с автоматическим смещением, обеспечивающий заданный . Можно построить регулируемый источник тока, используя потенциометр. Суть автоматического смещения заключается в том, что , так как , а . В результате величина автоматически устанавливается в соответствии с падением напряжения на резисторе R.

Рис. 12.7. Источник тока на ПТ с автоматическим смещением

Общим недостатком источников тока на ПТ является невысокая стабильность. В этом отношении источник тока на биполярном транзисторе лучше.