Что такое коммутатор шины?

Что такое шинный переключатель?

В электронных схемах шинный переключатель — это устройство, которое электрически проводит (включает) или прерывает (выключает) сигнал. Это достигается с помощью МОП-транзисторов. Основная роль шинного переключателя та же, что и у механического переключателя.

Поскольку это переключатель, он, естественно, работает в обоих направлениях, поэтому нет необходимости беспокоиться о направлении сигнала.

В случае механического переключателя он только проводит сигнал, включая его, или прерывает его, выключая. С другой стороны, некоторые шинные переключатели имеют встроенную функцию усиления сигнала или, наоборот, уменьшения его уровня.

Применение шинных переключателей

Устройства, которые включают и выключают сигналы в электронных схемах, включают шинные переключатели и аналоговые переключатели.

Аналоговые переключатели — это устройства, предназначенные для выполнения операций переключения в аналоговых схемах. С другой стороны, шинные переключатели — это устройства для цифровых схем, которые вставляются между ЦП и периферийными ИС.

Шинные коммутаторы используются не только для передачи и отключения сигналов, но и для переключения назначения соединения. В простейшем случае, например, если выходы B и C размещены относительно входа A, шинный коммутатор переключается с проводимости между A и B на проводимость между A и C.

Шинные коммутаторы, используемые в электронных схемах, предназначены для использования в относительно высокоскоростных схемах из-за их высокоскоростных коммутационных характеристик.

Принципы шинного коммутатора

Типичный шинный коммутатор изготавливается путем объединения двух МОП-транзисторов: P-CH МОП-транзистора и N-CH МОП-транзистора, затворы которых напрямую соединены, а стоки напрямую соединены параллельно.

При подаче сигнала с затвора либо P-CH, либо N-CH МОП-транзистор всегда будет находиться в проводящем состоянии, и это используется в качестве выходного сигнала.

Устройство, похожее на шинный коммутатор, представляет собой шинный буфер. Буфер шины имеет большое число разветвлений (высокая пропускная способность), но есть задержка переключения.

Выбор используемого устройства должен определяться на основе применения в схеме.

Типы коммутаторов шины

В дополнение к вышеупомянутому типу, который состоит из P-CH и N-CH МОП-транзисторов, соединенных параллельно, существуют также коммутаторы шины типа N-CH и типа зарядового насоса.

Тип N-CH включается/выключается путем подачи определенного напряжения на затвор и ввода сигнала между стоком и истоком.

Тип зарядового насоса выполнен с использованием только N-CH МОП-транзисторов для улучшения диапазона выходного сигнала.