Uma nova série de Chaves Analógicas Quádruplas CMOS da Siliconix reúne características que as tornam ideais para aplicações como instrumentação industrial, sistema de comunicações, disk drivers, periféricos para comutadores, instrumentos portáteis, circuitos de amostragem e retenção, etc. Neste artigo focalizamos as características destas novas chaves com alguns circuitos aplicativos que podem servir de base para projetos.(1995)
Duas séries de chaves quádruplas analógicas podem servir de base para excelentes projetos pelas suas características. Ambas são alimentadas com tensões simétricas de até 22 V e apresentam uma resistência quando ligadas bastante baixa (45 Ω para as DG201B e 202B e 50 Ω para as DG211B e DG212B.
As chaves são totalmente compatíveis com tecnologia TTL e CMOS e permitem a operação também com fontes simples. O tempo de computação para essas chaves é de 120 ps.
Na figura 1 temos a pinagem da DG201B que é apresentada em invólucro DIL de 16 pinos.
A pinagem da DG211B, que também é apresentada em invólucro DIL de 16 pinos é mostrada na figura 2.
Conforme podemos ver pelos invólucros, cada circuito integrado possui quatro chaves interruptoras simples que são ativadas eletricamente. Estas chaves, cuja resistência está entre 45 e 50 Ω, conforme indicado, podem manusear correntes de até 30 mA.
Os dispositivos são bidirecionais, o que quer dizer que, uma vez que as chaves sejam fechadas, a corrente ou sinal pode fluir em qualquer sentido.
A diferença entre os tipos desta série está na forma como as chaves ficam na ausência de sinal.
Assim, enquanto que DG201B é do tipo normalmente fechado, DG202 é do tipo normalmente aberto.
Sufixos acrescentados aos tipos indicados determinam outros encapsulamentos e também faixas de temperatura de operação.
Da mesma forma DG211B é do tipo normalmente fechado e DG212B é do tipo normalmente aberto. A diferença adicional em relação aos tipos DG201B e DG202B é o desempenho superior
Na figura 3 temos o circuito equivalente a uma dessas chaves, observando-se que, diferentemente das chaves bilaterais comuns CMOS que são formadas por um simples transistor CMOS, ela possui um sofisticado circuito de comutação interno com muitos componentes.
APLICATIVOS
Levando em conta que essas chaves podem ser ligadas ou desligadas pelos níveis lógicos aplicados às suas entradas e que na condição de plena condução podem conduzir sinais em ambos os sentidos, temos diversas aplicações possíveis interessantes.
A primeira delas consiste num circuito de amostragem e retenção com um tempo de aquisição de apenas 25 us, e de abertura de 1 us. O offset no processo de amostragem e retenção é de apenas 25 mV. A queda de tensão ocorre numa taxa de 5 mV/s.
O circuito é mostrado na figura 4 e utiliza a chave DG201B com alimentação simétrica de 15 V.
A amostragem é feita quando a entrada lógica está no nível baixo e a retenção ocorre com a entrada lógica no nível alto.
O circuito integrado LM101A consiste num operacional com ganho unitário que serve como "buffer" para a tensão a ser amostrada. Observe que com a abertura do circuito de realimentação por uma das chaves, o ganho deste circuito se torna teoricamente infinito.
O segundo aplicativo sugerido pela SILICONIX é um filtro ativo passa-baixas com a frequência de corte selecionada digitalmente.
O circuito, que é mostrado na figura 5 tem por base um DG201B e tanto as curvas de operação com as fórmulas são dadas junto à mesma figura.
As chaves são acopladas a capacitores no circuito de realimentação negativa que determinam a ação do filtro. Assim, ativando cada chave colocamos um capacitor no circuito e com isso fixamos uma frequência para o corte. O controle é feito por meio de lógica TTL e a alimentação tanto do operacional como da chave analógica deve ser feita com fonte simétrica de 15 V.
Temos na figura 6 um amplificador de precisão com os ganhos e as entradas programadas digitalmente.
Este amplificador pode ter ganhos de 1, 10, 100 e 1 000 vezes, conforme a entrada de programação que seja levada ao nível alto.
Estes ganhos são determinados pelos resistores RF1 e RG1 em diante, por meio de fórmula dada junto ao diagrama. Isso significa que, em função da aplicação estes ganhos podem ser facilmente alterados.
Da mesma forma, a chave DG419 é usada para selecionar o sinal entre duas entradas, também a partir de lógica aplicada na entrada CH.
O circuito integrado usado como base neste projeto é o DG202B.
