¿Qué es un interruptor analógico?
A veces también denominado interruptor bilateral o puerta de transmisión, un interruptor analógico es un dispositivo electrónico que pasa selectivamente o bloquea un nivel de señal desde la entrada a la salida. Un componente semiconductor de estado sólido, está comprometido con un transistor nMOS y un transistor pMOS. Sus puertas de control están configuradas de manera que ambos transistores se enciendan o apaguen. Las aplicaciones de conmutadores analógicos comunes incluyen instrumentación, control de procesos, adquisición de datos, sistemas de comunicaciones y sistemas de video.
Un interruptor analógico también se usa comúnmente como un bloque de construcción para circuitos lógicos como D Flip-Flop o D Latch. Actuando como un circuito independiente, tiene la capacidad de aislar uno o múltiples componentes de las señales en vivo durante la extracción o la inserción en caliente. Cuando se usa en aplicaciones de seguridad, puede evitar selectivamente la transmisión de señales sensibles o datos sin una autorización válida del hardware.
El interruptor analógico ideal tiene resistencia infinita cuando está apagado y resistencia cero cuando está encendido. También tiene características lineales impecables de voltios-amperios al transmitir señales analógicas. La verdad, sin embargo, es que la mayoría de los interruptores analógicos no son ideales. Esto puede ser cierto porque son esencialmente componentes semiconductores de estado sólido y tienden a exhibir resistencia no nula cuando está encendido, resistencia finita cuando está apagado y características no lineales de volt-amperios.
Similar a un interruptor mecánico, el interruptor analógico viene en muchas formas, que dependen en gran medida de la cantidad de lanzamientos y postes que tenga. Aunque a menudo se usa para describir un interruptor mecánico , los de un solo polo de un solo tiro (SPST) y de un solo polo de doble tiro (SPDT) se encuentran entre los más comunes. Un solo circuito integrado (IC) también puede contener múltiples interruptores analógicos, cada uno de los cuales corresponde a un canal analógico particular.
La puerta para un interruptor analógico puede estar formada por varias configuraciones de circuito. Algunas de estas configuraciones son muy simples, y a menudo consisten en numerosas resistencias y un solo diodo. Sin embargo, la mayoría de los conmutadores comerciales utilizan transistores de efecto de campo (FET), transistores bipolares altamente avanzados, o una combinación de ambos, para facilitar el paso o el bloqueo de señales analógicas. Los FET se emplean en conmutadores analógicos con mayor frecuencia debido a su baja resistencia cerrada y alta resistencia abierta.
Un interruptor analógico se comporta mucho como un relé. La principal diferencia es que no tiene partes móviles y no proporciona aislamiento entre la señal analógica y la señal de control. Por esta razón, no se recomienda su uso en circuitos de alto voltaje donde se requiere aislamiento eléctrico. También es importante tener en cuenta que debido a que hay una ruta de baja corriente entre la entrada y la salida, la corriente máxima capaz de funcionar a través de un interruptor analógico suele ser menor que el relé promedio.