Использование двух управляющих сигналов цифрового уровня («лог. 0» и «лог. 1») позволяет с помощью дешифраторов управлять работой четырех устройств. Обычно в качестве таких дешифраторов используют ТТЛ- или КМОП-микросхемы, работающие в ограниченном диапазоне питающих напряжений и имеющие крайне ограниченную нагрузочную способность.
На Рисунке 1 приведена схема переключателя с цифровым управлением, выполненного на полевых транзисторах 2N7000 или его аналогах, способного работать в широком диапазоне питающих напряжений и имеющего повышенную нагрузочную способность.
Рисунок 1. Переключатель четырех каналов на полевых транзисторах, управляемый цифровыми сигналами по входам А и В.
Устройство работает следующим образом. При отсутствии входных сигналов (входы А и В соединены с общей шиной) транзисторы VT1–VT3 заперты, на их стоках присутствует напряжение высокого уровня. Транзистор VT4 открыт, на его стоке напряжение низкого, близкого к нулю уровня. (См. также таблицу истинности на Рисунке 1).
При подаче на вход А напряжения высокого уровня (уровня «лог. 1») транзистор VT1 открывается (вход В соединен с общей шиной), все остальные транзисторы переходят в токонепроводящее состояние. На стоке транзистора VT1 (выход 1) устанавливается напряжение нулевого уровня (уровня «лог. 0»).
При подаче на вход В напряжения высокого уровня (вход А соединен с общей шиной) открывается транзистор VT2, на его стоке (выход 2) напряжение понижается практически до нуля. Нагрузка транзистора – резистор R2 (выход 3) подключен к источнику питания.
Наконец, если на оба входа переключателя подается напряжение высокого уровня, открывается транзистор VT3, подключается нагрузка – резистор R4 (выход 4). Диоды шунтируют входные цепи остальных транзисторов, гарантируя их закрытое состояние.
На рисунке номиналы нагрузок полевых транзисторов выбраны равными 10 кОм в расчете на то, что сигналы с выходов устройства будут использованы для управления работой других цепей. На практике номинал этих резисторов может быть понижен до уровня, ограниченного предельно допустимым током используемых транзисторов.
Datasheet Microchip 2N7000
|
