Ist ein analoger SPDT-IC-Schalter dasselbe wie ein mechanisches Relais?

Ich arbeite an einem Projekt, bei dem ein SPDT-Schalter mit einer Taste ausgelöst werden muss, um eine kleine Signalspannung (~ 3,3 V) zu übertragen.

Bild der Referenzschaltung untenGeben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Die Anforderung ist:

  1. Das Signal muss auch dann noch passieren (durch NC gehen), wenn das Relais / der Schalter ausgeschaltet ist (wie ein normales mechanisches Relais reagieren würde).

Versuchen Sie aufgrund der geringen Spannung, es klein zu machen und Kosten zu sparen. Ich möchte die Verwendung eines mechanischen Relais vermeiden. Ich habe einen SPDT-Analogschalter TS5A3157 von Texas Instruments gefunden

Meine Frage ist, ob dieser IC funktioniert und das Signal an den NC-Knoten weiterleitet, wenn VDD 0 V beträgt (Batterie leer). Oder gibt es dafür eine alternative Lösung?

Antworten (2)

Nein, es funktioniert nicht, wenn Vdd 0 V beträgt. Die MOSFETs benötigen eine Vorspannung, um sie offen zu halten.

Wie Olin sagt, wäre es hilfreich, genau zu wissen, was Sie versuchen, um die beste Lösung zu finden, aber für einen elektronischen Öffnerschalter ist hier eine einfache Idee:

Die meisten MOSFETs sind im Anreicherungsmodus, was bedeutet, dass der MOSFET mit 0 V Gate-Source-Vorspannung (Vgs) ausgeschaltet ist und mit einer positiven Vgs-Vorspannung eingeschaltet wird (für einen N-Kanal, entgegengesetzt für einen P-Kanal)
. Was Sie in dieser Situation benötigen, ist ein Gerät im Verarmungsmodus , was bedeutet, dass der FET bei 0 Vgs eingeschaltet ist und sich bei negativem Vgs ausschaltet (unter der Annahme, dass N-ch wieder verwendet wird)

Ein typischer JFET ist ein Gerät im Verarmungsmodus, und Sie können auch MOSFETs im Verarmungsmodus wie den BSS139 erwerben .
Wenn Sie also so etwas wie das obige verwenden, ist hier eine einfache Schaltung (die bei Bedarf ausgearbeitet werden könnte):

N-Kanal-JFET-Analogschalter

Ignorieren Sie den Widerstand R3, dies dient nur dazu, einen Schalter zu simulieren, indem Sie ihn von niedriger auf sehr hohe Impedanz einstellen - der SWITCH-Knoten würde mit Ihrer Vorspannung verbunden, die zum Ausschalten des FET erforderlich ist (in diesem Beispiel ist er also mit -10 V verbunden).

Simulation:

N-Kanal-JFET-Analogschaltersimulation

Oben sehen wir den SIG_OUT, wenn das JFET-Gate schwebend gelassen wird (rote Spur) und dann mit -10 V vorgespannt ist (blaue Spur).
Das Signal in ist 200 mV Spitze-Spitze mit einem DC-Offset von 0 V, so dass dies für Dual verwendet werden kann Polaritätssignale. Je nach verwendetem JFET muss das Gate nicht so niedrig vorgespannt werden, je kleiner die Vgs sind, die zum vollständigen Ausschalten erforderlich sind, desto besser.
Beachten Sie, dass der EIN-Widerstand dieses Schalters ziemlich hoch ist, sodass Sie ihn nicht zu stark belasten können. Wenn Sie etwas fahren müssen, benötigen Sie dazwischen einen Puffer.

Wenn Sie keine negative Schiene verwenden möchten, kann dasselbe Konzept auf einen P-ch-JFET angewendet werden:

P-Kanal-JFET-Analogschalter

Ich habe die Simulation nicht aufgenommen, da sie genau die gleiche wie oben ist. Die verwendete Vorspannung war schwebend (z. B. wenn ein Schalter am Gate verwendet wird, ist er offen) und +10 V zum Ausschalten (der Schalter würde also mit +10 V verdrahtet).

Die angezeigten FET-Teilenummern können natürlich auf Wunsch geändert werden, ich bin mir sicher, dass es bessere Teile gibt - sie wurden nur aus der kleinen Auswahl von LTSpice ausgewählt.

Danke für die Klarstellung. Außerdem hatte ich einen Kommentar zu Olins Antwort hinterlassen, in dem erklärt wurde, wo die Anwendung verwendet werden soll. Ich hoffe, Sie können mir einige Ideen geben

Lesen Sie das Datenblatt. Es listet Betriebskennlinien für mehrere Versorgungsspannungsbereiche auf, wobei 0 V nicht darunter ist. Daher ist der Betrieb nicht für eine 0-V-Versorgung spezifiziert, daher gibt es keine Garantie, was Sie erhalten können.

Aus gestalterischer Sicht lautet die Antwort also nein, es funktioniert nicht bei 0 V.

Olin, eine alternative Lösung, die Sie empfehlen können?
@Dennis: Treten Sie zurück und vergessen Sie diesen speziellen IC. Zeigen Sie ein oder zwei logische Ebenen in Ihrem Design an und erklären Sie, was Sie wirklich erreichen möchten.
Die Anwendung sollte einen normalen PC intelligent ein- und ausschalten, indem sie auf das Signal des Power-Buttons tippt (das normalerweise direkt mit dem Power-Jumper-Pin des Motherboards verbunden ist). Pin. Bei normalem Batteriezustand wird das Drucktastensignal vom uC mit einem Algorithmus verarbeitet, um zu entscheiden, ob es gut ist, den PC ein- oder auszuschalten? Wenn ja, sendet uC ein Signal an den Power-Pin des Motherboards und schaltet den PC aus; wenn nein , Signal vom Taster sollte ignoriert werden.
Für den Fall, dass die Batterie leer ist (uC funktioniert nicht mehr), sollte das Drucktastensignal transparent sein und direkt an den Stromanschluss des Motherboards weitergeleitet werden und den PC so einschalten, wie es sich bei einem normalen PC verhalten würde. Hoffe, meine Erklärung macht Sinn
@Dennis: Ich verstehe nicht, was das Mikro zwischen der Taste und dem Motherboard für Sie tut. Funktioniert das nicht schon so? Auf PCs, die ich habe, schaltet jeder Knopfdruck ein/aus, was Sie anscheinend zu tun versuchen. Außerdem benötigen Mikros, die sorgfältig darauf ausgelegt sind, die meiste Zeit im Ruhezustand zu bleiben, so wenig Strom, dass die Batterie den PC überdauert.
Ist ein analoger SPDT-IC-Schalter dasselbe wie ein mechanisches Relais?
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