CMOS开关的不寻常应用。方案、说明

CMOS开关的不寻常应用。无线电电子电气工程百科全书

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CMOS结构的微电路开关是为切换模拟信号而设计的。然而，与许多其他设备一样，这些设备除了其主要功能外，还能够执行其他功能，有时甚至是意想不到的功能。

发表的文章中描述了电子开关非标准使用的几种电路选项。

业余无线电实验表明，构成 K176KT1 的电子开关。 K561KTZ。 564KTZ 和 KR1561KTZ [1； 2] 是通用元件，可用于各种功能单元 - 逆变器、信号中继器等。这些开关可用于构建矩形脉冲发生器、RS 触发器和具有可调节“迟滞”宽度的施密特触发器。

使用模拟开关作为逆变器的示例如图 1 所示。 1. 当低电平信号施加到控制输入 C 时，开关处于状态 Z，并且由于电阻器 RXNUMX 的存在，其输出 B 处出现高电平信号。当高电平施加到输入C时，固定为低电平的输入A连接到输出B。因此，输出也将是零信号。因此，对于输入 C，该器件充当逆变器。

CMOS开关的不寻常应用

您可以将逆变器组装在构成微电路的四个开关中的任何一个上。除了K561KTZ。在这个节点和下面描述的其他节点中，您可以使用K176KT1芯片。 564KTZ。 KR1561KTZ。

上图。图2示出了信号中继器电路。当输入端C施加低电平信号时，开关DA1.1处于Z状态，由于电阻R1的作用，输出为低电平信号。当输入 C 处的低电平被高电平取代时，开关的“触点”闭合，并且高电平从输入 A 提供到其输出 B。也就是说，相对于输入 C 处的信号，该节点充当中继器。

CMOS开关的不寻常应用

应该注意的是，模拟开关上的反相器和电压跟随器的传输特性非常平滑，在设计使用它们的设备时必须考虑到这一点。

基于模拟开关构建矩形脉冲发生器的示例如图 3 所示。 1.1、开关DA1.2作为中继器，DA1作为逆变器。在电源接通的最初瞬间，电容器C1放电，两个开关管均闭合。电容C3的充电电路组成：正电源线-R2-R1-C1-R1.1-公共线。一旦开关 DA1.2 的输入端 C 处的电压达到其包含阈值，它就会打开，之后开关 DAXNUMX 将打开。

CMOS开关的不寻常应用

现在电容器C1开始通过电阻器R1、R2和打开的开关DA1.2的电阻放电。满足条件R1 < R2 < R3 < R2； Upit = const 实验发现，振荡周期取决于元件R2和C1的值，如下：如果Upit = 5 V。则T = 0.6 R2-C1； 10V-0,5 R2-C1； 15V-0.4 R2-C1。

还可以在模拟开关上构建 RS 触发器（图 4）。我们假设触发器处于零状态（Q=0，Q=1）。开关DA1.1闭合（其输入C处出现低电平），并且DA1.2打开（其输入C处出现高电平）。

CMOS开关的不寻常应用

当按下SB2“S”按钮时，向DA1.2开关的输入C提供低电平电压并闭合，触发器的输出Q处出现单位电压。开关 DA1.1 在输入 C 处打开单个电压，输出 Q 进入零状态。

类似地，当按下按钮SB1“R”时，开关DA1.1闭合并且输出Q进入单一状态。开关 DA1.2 在输入 C 处以单一电压打开，输出 Q 处作用零电压。

构造施密特触发器的示例如图 5 所示。 XNUMX.

CMOS开关的不寻常应用

这里，开关DA1.1用作电压跟随器。通过选择电阻器R1-R4合适的阻值，可以设置上Uv和下U..触发切换阈值。阈值电压值可以根据近似关系确定（我们忽略开路开关的信号通道的电阻和开路二极管上的压降）：

通常取电阻器R1的阻值在10至50 kOhm范围内。 R2 和 R3 - 0.1 至 1 MΩ [3]。

使用模拟开关时，请记住它们的导通电阻取决于电源电压。电源电压的波动会导致生成脉冲的频率以及施密特触发器的阈值发生相应的变化。

文学

Pukhalsky G. I., Novoseltseva T. Ya. 在集成电路上设计分立器件（参考书）。 - m 无线电和通信。 1990. p. 109. 110.
Biryukov S.A. 基于 MOS 集成电路的数字器件（第二版）。 - M. - 无线电和通信。 1996 年。 81-83。
Zeldin E. A. 微电路上的脉冲装置。 - M.：无线电和通信。 1991 年。 30.31。

作者：V. Oleinik，莫斯科州科罗廖夫

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