Interruptor pasivo normalmente cerrado para aplicaciones de audio

Hay SSR normalmente cerrados disponibles en paquetes DIP-8 y más pequeños. Por ejemplo, el Toshiba TLP4176G(TP,F) que tiene un tamaño aproximado de 7 mm x 4 mm, pero hay otros.

Ese en particular tiene una resistencia en estado de 15$\Omega$típicamente (25$\Omega$máx.). Es posible que deba agregar un elemento de derivación para mejorar el aislamiento fuera de estado (los MOSFET 'apagados' tendrán una pequeña fuga y algo de capacitancia), pero eso es un problema mucho menor ya que tendrá energía disponible. De hecho, hay algunos SSR que tienen elementos NO y NC en un paquete (algo más grande).

La solución está aquí: https://www.onsemi.com/products/interfaces/analog-switches/fsa553 FSA553 Dual SPST Depletion Audio Switch

Para los parásitos más bajos, un JFET de canal P-P funciona muy bien. Un capacitor de puerta a fuente, como 470nF y un pull-down de muy alta impedancia tanto en el drenaje como en la fuente, como 1Meg. Debe acoplar CA la pata de la fuente a través de una tapa considerable, dimensionada según su impedancia en el lado de entrada, tal vez 220uF solo para evitar que el cambio de fase y las bajas frecuencias se atenúen.

La puerta en sí también se conduce a través de 1Meg; no requiere tirar hacia abajo. Según el umbral de la compuerta, puede APAGAR (ABRIR) la señal de la fuente de drenaje con un voltaje positivo (mayor que el voltaje del umbral de la compuerta).

Operación: Durante la conductancia (puerta a 0 V o flotante), la señal de audio se acoplará a través de la tapa de la fuente de la puerta y, gracias a la resistencia de la puerta de 1 Mega, la puerta y la fuente seguirán, lo que significa que el transistor permanece en conductancia (Vgs = 0).

Cuando introduce el voltaje de control de la puerta ABIERTA, la puerta ve la señal con una compensación de CC, por lo tanto, Vgs = Vcontrol + Vpp de audio (lo que no implica que la señal de audio sea necesaria para el funcionamiento). SIN EMBARGO, el voltaje de umbral de su puerta debe ser superior a 0.5|Vpp| de su señal de audio, de modo que cuando se vuelve negativa (debido a una fuente acoplada de CA o drenaje; este es un interruptor bidireccional) no tirará de la puerta por debajo del voltaje de umbral que está usando para controlarlo.

Alternativamente, puede hacer que el voltaje de control de la puerta sea más alto, pero tenga cuidado de no volar la puerta y, para el control digital, el alto voltaje puede no ser una opción de salida sencilla.

Esa es una solución discreta. Las opciones de SSR están muy bien cubiertas para RF y frecuencias de audio, con pF de parásitos y de 1 a 25 ohmios de resistencia (puede elegir entre una capacitancia parásita más alta y una resistencia más baja, o viceversa, según la aplicación: RF se preocupa mucho más por la capacitancia parásita).

Mire los relés Panasonic PhotoMOS. Su último dispositivo TSON pkg es increíble, pero solo está disponible en NO. Pero estos tienen un requisito de encendido/apagado de 40uA a 1mA, y pueden pasar de 30VAC a 600VAC. Sus otros PhotoMOS son dispositivos fotomos LED reales; los que están en el paquete TSON no lo son, pero todavía los llaman PhotoMOS. Pero no son interruptores MOSFET normales: el control de puerta es un oscilador a través de un puente de diodos, tapa y circuito de regulación. El punto es aislar completamente el interruptor del control de entrada, pero de una manera inteligente que solo requiere 40uA para generar Vgs.

En cuanto a la resistencia en serie que puede manejar, eso tiene que ver con los parásitos RC y la impedancia de entrada, así como con la impedancia del controlador. Si eso no es alto y bajo, respectivamente, entonces ninguna resistencia en serie más baja, incluso 0 ohmios, ayudará a recuperar las pérdidas. Entonces, normalmente, su impedancia de conducción de salida es de unos pocos ohmios, y su impedancia de entrada es alta, como 10 de k ohmios o más. Entonces, 25 ohmios en el camino son insignificantes.