模擬開(kāi)關(guān)，其核心功能在于實(shí)現(xiàn)信號(hào)鏈路的接通與斷開(kāi)。以MOS管為基礎(chǔ)構(gòu)建的模擬開(kāi)關(guān)，因其在信號(hào)控制方面的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)而得名。

這種模擬開(kāi)關(guān)具備諸多優(yōu)良特性：功耗低、響應(yīng)迅速、無(wú)需機(jī)械觸點(diǎn)、占用空間小、使用壽命長(zhǎng)等，使其在自動(dòng)控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。

在工作原理方面，模擬開(kāi)關(guān)一般由傳輸門(mén)或模擬多路復(fù)用器構(gòu)成，其中核心結(jié)構(gòu)為互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS）傳輸門(mén)。該傳輸門(mén)由PMOS管和NMOS管并聯(lián)組成，其柵極連接互補(bǔ)的控制信號(hào)（如EN和！EN）。當(dāng)EN處于高電平時(shí)，PMOS管和NMOS管均處于導(dǎo)通狀態(tài)，信號(hào)得以通過(guò)；反之，當(dāng)EN為低電平時(shí)，兩者均截止，信號(hào)被阻斷。這種設(shè)計(jì)使得CMOS傳輸門(mén)的導(dǎo)通電阻低（通常為幾歐姆到幾十歐姆），而關(guān)斷電阻高（通常達(dá)到兆歐級(jí)），非常適用于模擬信號(hào)的傳輸。此外，模擬多路復(fù)用器由多個(gè)傳輸門(mén)和控制邏輯組成，通過(guò)地址線(xiàn)選擇不同的輸入通道連接到輸出端，從而實(shí)現(xiàn)多路信號(hào)的時(shí)分復(fù)用，常見(jiàn)于數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的通道選擇場(chǎng)景。

在電路設(shè)計(jì)中，模擬開(kāi)關(guān)也有著廣泛應(yīng)用。


例如，在某一電路設(shè)計(jì)（圖1）中，場(chǎng)效應(yīng)晶體管（mos管）T被用作開(kāi)關(guān)元件。當(dāng)柵極電壓uG處于高電位時(shí)，晶體管T導(dǎo)通，通過(guò)T的電流iD在電阻RD兩端產(chǎn)生壓降uD，相當(dāng)于開(kāi)關(guān)接通。而當(dāng)uG為低電位時(shí)，T截止，iD及uD均為零，相當(dāng)于開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。除此之外，另一種由4個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管集成的模擬開(kāi)關(guān)電路（圖2）可用于傳送4路模擬信號(hào)。其中，G1～G4為控制端，D1～D4和S1～S4為開(kāi)關(guān)端。通過(guò)將各管的源極S1～S4連接在一起，可組成共源組合，用作多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)；若將各管的柵極G1～G4連在一起，則形成共柵組合，可作為多路傳輸開(kāi)關(guān)使用。
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