Аналогові ключі – пристрою комутації змінного сигналу – поширені в відео-і звуковій техніку, мікшерах, підсилювачі, еквалайзери, системах зв’язку та інших пристроях. Спеціалізовані мікросхеми – аналогові ключі, створені по МОП-технології, наприклад, 190 серії, широко поширені. В якості аналогового ключа можна з великою ефективністю використовувати широко поширений операційний підсилювач (ОУ) типу К140УД6 (подібні параметри у модифікації К140УД608 і К140УД7). Він має великий коефіцієнт придушення синфазної перешкоди, що дозволяє з малими витратами реалізувати на його основі підсилювач з регульованим коефіцієнтом посилення і аналоговий ключ.

Коефіцієнт підсилення ОУ можна легко регулювати, змінюючи співвідношення між сигналами, які надходять на його входи. У разі рівності сигналів на входах вони придушуються як синфазних перешкод, і вихідна напруга дорівнює нулю. Коли сигнал на одному вході більше, ніж на іншому, він посилюється.

Рис. 2.16

Мікросхема К140УД6 не критична до напруги живлення і ефективно працює в діапазоні Un від +5,6 до 12 В. Для нейтралізації наведень і перешкод з харчування необхідні конденсатори-фільтри. Схема простого аналогового ключа з цифровим управлінням (транзистор за схемою із загальною базою) представлена ​​на рис. 2.16. Коли на вхід керуючої схеми надходить сигнал Uynp, рівний лог. 1 ТТЛ-рівня (2,4 … 4 В), транзистор насичується і заземлює резистор R3, в результаті чого сигнал послаблюється. При відкритому транзисторі потенціал на неінвертуючий вході ОУ стає рівним 0,6 В, викликаючи відповідно на виході напругу 0,6 В постійного струму, в зв’язку з чим потрібно перехідний конденсатор. При надходженні сигналу лог. 0 (рівень «землі») транзистор вимикається, в результаті чого неінвертуючий вхід ОП виявляється незаземленим і сигнал UBX проходить через підсилювач. Якщо позитивне напруга керуючого сигналу достатньо для відкривання переходу база – колектор, то у вихідний сигнал просочуються позитивні викиди. При моделюванні з цією схемою є обмеження: обов’язкова місткість зв’язок на виході, розмах вхідного сигналу не більше 1,2 В і одиничний коефіцієнт посилення операційного підсилювача, що обумовлює співвідношення опорів резисторів (R1 + R2 = R3 – R4). Якщо блок використовується у складі схеми автоматики, то точка івих підключається до входу УНЧ або до схеми випрямлення.

Якщо в цій схемі замість транзисторного ключа встановити змінний резистор з лінійною характеристикою, то вийде превосходниі підсилювач вхідного сигналу з регульованим коефіцієнтом посилення (рис. 2.17).

Рис. 2.17

Опору резисторів R1 і R2 визначають вхідний опір підсилювача. Змінюючи опір резистора зворотного зв’язку R4, можна домогтися максимального послаблення сигналу при максимальному опорі резистора R3 (коли R3 = R4), що регулює коефіцієнт підсилення. При регулюванні змінного резистора R3 від максимуму до нуля коефіцієнт підсилення змінюється від нуля до R4 / (R1 + R2) без зміни значення постійного струму на виході.

У схемі використовуються постійні резистори типу МЛТ-0, 125, змінний резистор R3 типу СП5-2В (многооборотістий), оксидні конденсатори TESLA або К50-12, К50-6, К73-10. Транзистор VT1 можна замінити на будь-який з серій КТ312, КТ503, КТ504. Операційний підсилювач К140УД6 (УД7) без втрат якості можна замінити закордонним аналогом тА741.

Література: А. П. Кашкаров, А. Л. Бутов – Радіоаматорам схеми, Москва 2008