¿El interruptor analógico SPDT IC es igual que el relé mecánico?

Estoy trabajando en un proyecto que requiere activar un interruptor SPDT usando un botón para pasar un pequeño voltaje de señal (~ 3.3V).

imagen del circuito de referencia a continuacióningrese la descripción de la imagen aquí

El requisito es:

  1. la señal aún debe pasar (pasar a través de NC) incluso cuando la alimentación del relé/interruptor está apagada (como reaccionaría un relé mecánico normal)

Debido al pequeño voltaje, trate de hacerlo pequeño y ahorrando costos, deseo evitar el uso de relés mecánicos. Encontré un interruptor analógico SPDT TS5A3157 de Texas Instruments

Mi pregunta es, ¿funcionará este IC y pasará la señal al nodo NC cuando VDD sea 0V (batería agotada). ¿O hay alguna solución alternativa para hacer esto?

Respuestas (2)

No, no funcionará cuando Vdd sea 0 V, los MOSFET necesitan un voltaje de polarización para mantenerlos abiertos.

Como dice Olin, sería útil saber exactamente lo que está tratando de hacer para determinar la mejor solución, pero para un interruptor electrónico normalmente cerrado, aquí hay una idea simple:

La mayoría de los MOSFET están en modo de mejora, lo que significa que el MOSFET está apagado con polarización de fuente de compuerta (Vgs) de 0 V y se enciende con una polarización de Vgs positiva (para un canal N, opuesto para un canal P).
Lo que necesita en esta situación es un dispositivo de modo de agotamiento , lo que significa que con 0Vgs, el FET está encendido y se apaga con un Vgs negativo (suponiendo que N-ch nuevamente)

Un JFET típico es un dispositivo de modo de agotamiento, y también puede obtener MOSFET de modo de agotamiento como el BSS139 .
Entonces, usando algo como lo anterior, aquí hay un circuito simple (que podría desarrollarse si es necesario):

Conmutador analógico JFET N-ch

Ignore la resistencia R3, esto es solo para simular un interruptor configurándolo de baja a muy alta impedancia: el nodo SWITCH se conectaría a su voltaje de polarización necesario para apagar el FET (por lo que está conectado a -10V en este ejemplo)

Simulación:

Simulación de interruptor analógico JFET N-ch

Arriba podemos ver SIG_OUT cuando la compuerta JFET se deja flotando (traza roja) y luego cuando se polariza con -10 V (traza azul)
La señal de entrada es de 200 mV pico a pico con una compensación de CC de 0 V, por lo que puede usarse señales de polaridad. Dependiendo del JFET utilizado, la compuerta no tiene que estar sesgada tan bajo, cuanto menor sea el Vgs requerido para apagarlo por completo, mejor.
Tenga en cuenta que la resistencia de encendido de este interruptor será bastante alta, por lo que no puede cargarlo demasiado; si necesita conducir algo, necesitará un búfer en el medio.

Si no desea utilizar un riel negativo, se puede aplicar el mismo concepto a un JFET P-ch:

Interruptor analógico JFET P-ch

No he incluido la simulación porque es exactamente igual que la anterior. El voltaje de polarización utilizado fue flotante (por ejemplo, si usa un interruptor en la puerta, está abierto) y +10 V para apagar (por lo que el interruptor estaría conectado a +10 V)

Los números de pieza FET que se muestran obviamente se pueden cambiar si se desea, estoy seguro de que hay mejores piezas por ahí, simplemente se eligieron de la pequeña selección que tiene LTSpice.

gracias por la aclaración. También dejé un comentario en la respuesta de Olin explicando dónde se pretende usar la aplicación, espero que me puedan dar algunas ideas.

Lea la hoja de datos. Enumera las características de funcionamiento para varios rangos de tensión de alimentación, con 0 V no entre ellos. Por lo tanto, la operación no se especifica para el suministro de 0 V, por lo que no hay garantía de lo que pueda obtener.

Entonces, desde el punto de vista del diseño, la respuesta es no, no funcionará a 0 V.

Olin, ¿alguna solución alternativa que puedas recomendar?
@Dennis: Da un paso atrás y olvídate de este IC en particular. Muestra uno o dos niveles lógicos en tu diseño y explica lo que realmente estás tratando de lograr.
la aplicación estaba destinada a encender/apagar de manera inteligente una PC normal tocando la señal del botón de encendido (que generalmente se conecta directamente al pin del puente de alimentación de la placa base. En el que un microcontrolador que funciona con batería se encuentra entre el botón de encendido y la alimentación de la placa base pin.En condiciones normales de la batería, la señal del botón pulsador es procesada por el uC con algún algoritmo para decidir si es bueno encender o apagar la PC?Si es así, uC enviará la señal al pin de alimentación de la placa base y apagará la PC;si no , la señal del botón debe ignorarse.
En caso de que la batería se agote (uC ya no funcionará), la señal del botón debe ser transparente y pasar directamente al pin de alimentación de la placa base y encender la PC como se comportaría una PC normal. Espero que mi explicación tenga algún sentido.
@Dennis: no entiendo qué está haciendo el micro entre el botón y la placa base. ¿No funciona ya así? En las PC que tengo, cada vez que se presiona el botón se enciende/apaga, que es lo que parece que estás tratando de hacer. Además, los micros cuidadosamente diseñados para dormir la mayor parte del tiempo consumen tan poca energía que la batería durará más que la PC.
¿El interruptor analógico SPDT IC es igual que el relé mecánico?
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