Ключи на МДН - транзисторах

Ключи могут быть реализованы на полевых транзисторах любых типов, но наибольшее применение нашли МДН - транзисторы с индуцированным каналом. Это обусловлено тем, что при U_ЗИ =0 канал отсутствует и I_С=0. Схемы простейших ключей приведены на рисунке 6.6

Высокое входное сопротивление ключа позволяет использовать большие величины сопротивления R_С и получать устройства с малой потребляемой мощностью.

Рисунок 6.6 – Аналоговые ключи на МДН - транзисторах

При подаче на вход ключа напряжения U_ВХ⁰<U_ПОР, где U_ПОР – пороговое напряжение возникновения канала в МДН-транзисторе, ток стока практически равен нулю и на выходе напряжение U_ВЫХ≈Е_П при R_Н=∞. Конечная величина сопротивления R_Н обуславливает уменьшение выходного напряжения, смотри формулу (6.4)

. (6.4)

Допустимое минимальное значение U_ВЫХ¹ определет минимальную величину R_Н. Уменьшение R_С повышает нагрузочную способность ключа.

При подаче U_ВХ¹>U_ПОР в транзисторе возникает канал и течет ток стока, смотри формулу (6.5)

, (6.5)

где R_{СИ ОТК} – сопротивление канала открытого МДН-транзистора.

Выходное напряжение U_ВЫХ⁰=I_С R_{СИ ОТК} и обеспечить U_ВЫХ⁰«U_ВЫХ¹. Для этого желательно увеличивать R_С. В интегральных схемах вместо резистора R_С используют аналогичный транзистор с постоянным смещением Е_СМ на затворе.

Недостатком МДН-ключей является то, что высокочастотные управляющие импульсы через межэлектродные емкости С_ЗИ и С_ЗС проникают в цепь коммутации, создавая на сопротивлении нагрузки паразитное напряжение, маскирующее слабые коммутируемые сигналы.