ماژول سوئیچ ها چه کارکردی دارند؟

نمایش تمام تامین کنندگان سوئیچ سیگنال لاجیک

سوئیچ های سیگنال لاجیک که به آن ها ماژول سوئیچ هم گفته می شود، دستگاه های الکترونیکی هستند که پس از وقوع یک رویداد سیگنال را فعال یا غیرفعال می کنند. آنها گاهی اوقات سوئیچ های سیگنال دیجیتال نامیده می شوند و برای سوئیچینگ سیگنال های لاجیک دیجیتالی هستند که معمولاً از سیگنال های روشن / خاموش با سرعت بالا تشکیل می شوند. این تراشه برای عبور یا جداسازی سطوح سیگنال دیجیتال طراحی شده است، اما ممکن است سیگنال های آنالوگ را نیز ارسال کند. آنها جایگزینی با کارایی بالا و کم مصرف برای دستگاه های رابط باس استاندارد در مواقعی که نیازی به بافر سیگنال نیست.

نحوه عملکرد سوئیچ های سیگنال لاجیک

سیگنال ها ابزارهای الکتریکی یا الکترومغناطیسی برای انتقال اطلاعات هستند. سوئیچ های سیگنال لاجیک مبدل های باینری هستند، به این معنی که این سیگنال های الکتریکی یا الکترومغناطیسی را می گیرند و آنها را به سیگنال های لاجیک باینری (دیجیتال) در قالب های 1 و 0 تبدیل می کنند. عمل سوئیچینگ در دستگاه تعیین می کند که آیا این سیگنال تولید شده جدا شده است یا از آن عبور می کند.

بر خلاف سوئیچ‌های الکتریکی معمولی که به طور فیزیکی یک مدار را برای تغییر بین روشن و خاموش وصل یا قطع می کنند، سوئیچ های سیگنال لاجیک قدرت را کنترل نمی کنند. در عوض، آنها سطوح سیگنال لاجیک را کنترل می کنند. یک ورودی باینری 0 (نادرست) سوئیچ را روی "خاموش" (باز) تنظیم می کند که در آن با مقاومت بالا کار می کند تا سیگنال ایزوله تقریباً کامل ایجاد کند. یک ورودی باینری 1 (true) سوئیچ را روی "روشن" (بسته) قرار می دهد که در آن مقاومت بسیار کمتر است و به سیگنال اجازه عبور می دهد. مقدار معقولی از مقاومت، تا چند صد اهم یا بیشتر، می تواند در حالت "روشن" در هنگام ارسال سیگنال تحمل شود. سوئیچ باید بتواند سیگنال ها را در هر سطح ولتاژ معقولی کنترل کند و به زمین یا منبع تغذیه مثبت متصل نباشد.

دیجیتال در مقابل آنالوگ

سوئیچ های سیگنال لاجیک سوئیچ های دیجیتال در نظر گرفته می شوند، به این معنی که سیگنال های دیجیتال (دودویی) را پردازش می کنند. با این حال، برخی از سوئیچ های سیگنال دیجیتال قادر به عبور سیگنال های آنالوگ نیز هستند. بنابراین، درک و تمایز اصطلاحات پیرامون عملکرد سوئیچ مهم است.

• سوئیچ های سیگنال دیجیتال (لاجیک) سیگنال های دیجیتال را عبور داده یا ایزوله می کنند. برخی از سوئیچ های سیگنال لاجیک نیز قادر به عبور سیگنال های آنالوگ هستند.

• سوئیچ های سیگنال آنالوگ سیگنال های آنالوگ را عبور داده یا ایزوله می کنند. بسیاری از سوئیچ های سیگنال آنالوگ نیز می توانند سیگنال های دیجیتال را کنترل کنند.

• سوئیچ های دوطرفه می توانند یکی از دو عملکرد زیر را داشته باشند:

  • آنها سیگنال ها را در هر دو جهت از طریق سوئیچ عبور می دهند

  • آنها می توانند سیگنال های آنالوگ و دیجیتال را عبور داده و ایزوله کنند

• سوئیچ های باس ، سوئیچ های دیجیتالی هستند که برای سوئیچینگ چند بیتی در برنامه های کامپیوتری طراحی شده اند.

چه مشخصات فنی مهمی دارند که باید حین انتخاب به آن ها بیشتر توجه کنیم؟

هنگام انتخاب سوئیچ های سیگنال لاجیک باید به تعدادی مشخصات توجه کرد. مهمترین آنها تعداد سوئیچ ها، درجه قدرت و دمای عملیاتی است. موارد دیگر شامل حداکثر امتیاز جریان و ولتاژ منبع تغذیه است.

تعداد سوئیچ ها -- تعداد سوئیچ های لاجیک تعبیه شده در دستگاه. این تعداد ورودی ها و خروجی های موجود برای عملکرد سوئیچینگ را تعیین می کند.

میزان قدرت -- توان مورد نیاز برای کارکرد تراشه. همچنین به عنوان اتلاف نیرو شناخته می شود. معمولاً در وات یا میلی وات بیان می شود. این رتبه بندی برای ادغام مناسب با مفاد بقیه سیستم یا برد مدار مهم است.

دمای عملیاتی -- دمای محیطی که سوئیچ برای کار کردن در آن طراحی شده است. این مهم است که هنگام کار در محیط های با دمای شدید در نظر گرفته شود.

حداکثر میزان جریان -- حداکثر جریانی که می توان برای عملکرد صحیح تراشه ارائه کرد که بر حسب آمپر (A) یا میلی آمپر (mA) بیان می شود.

ولتاژ منبع تغذیه -- محدوده ولتاژ منبع برای دستگاه که بر حسب ولت (V) بیان می شود.

نوع بسته

نوع بسته بر تعدادی از ویژگی های سوئیچ سیگنال لاجیک، از جمله نحوه نصب دستگاه بر روی برد مدار تأثیر می گذارد. تعدادی از انواع بسته بندی وجود دارد که باید در نظر گرفته شوند.

بسته های دوگانه درون خطی (DIP) را می توان در سوکت ها نصب کرد یا به طور دائم در سوراخ هایی که به سطح برد مدار چاپی کشیده می شوند لحیم شوند. پین ها در دو خط موازی در امتداد محل مخالف بسته مستطیلی توزیع می شوند. بسته‌های DIP انواع مختلفی دارند، مانند پکیج درون خطی سرامیک دوگانه (CDIP)، بسته درون خطی دوگانه پلاستیکی (PDIP) و بسته درون خطی دوگانه پلاستیکی کوچک (SPDIP).

پکیج سرامیکی دوگانه در خط (CDIP) از دو تکه سرامیک فشرده خشک تشکیل شده است که یک قاب سربی "تشکیل شده DIP" را احاطه کرده است. سیستم سرامیک / LF / سرامیک توسط شیشه فریت که در دماهای بین 400 تا 460 درجه سانتیگراد جریان دارد، به طور هرمتیک به هم متصل می شود.

بسته پلاستیکی دوگانه در خط (PDIP) به طور گسترده برای کاربردهای کم هزینه، درج دستی از جمله محصولات مصرفی، دستگاه های خودرو، منطق، آی سی های حافظه، میکرو کنترلرها، آی سی های منطق و قدرت، کنترل کننده های ویدئویی الکترونیک تجاری و مخابرات استفاده می شود.

ترانزیستور طرح کوچک 23 (SOT23) یک بسته ترانزیستور طرح کلی کوچک (SOT) مستطیل شکل، روی سطح است که دارای سه یا چند سر بال مرغک است. SOT23 دارای یک ردپای بسیار کوچک است و برای بالاترین جریان ممکن بهینه شده است. SOT23 به دلیل قیمت پایین و مشخصات پایین آن در لوازم خانگی، تجهیزات اداری و صنعتی، رایانه های شخصی، چاپگرها و تجهیزات ارتباطی استفاده می شود.

سایر انواع پکیج معمولی برای سوئیچ های سیگنال عبارتند از:

• کنترلر یکپارچه طرح کلی کوچک (SOIC).

• بسته طرح کوچک (SOP).

• بسته های L-leaded با طرح کلی کوچک نازک (TSSOP).

• بسته طرح کلی اندازه یک چهارم (QSOP).

برای محافظت در برابر محیط (آب، خاک، گرد و غبار، دما، استرس)، کاربران باید استحکام، دوام و خواص آب بندی مواد بسته بندی را در نظر بگیرند.

از چه موادی ساخته می شوند؟ 

مواد مورد استفاده برای تشکیل نیمه هادی و محفظه نقش زیادی در تعیین خواص دستگاه دارند. جدول زیر خواص تعدادی از مواد مختلف مورد استفاده در بسته بندی و اتصالات را فهرست می کند.

برای مطالعه بیشتر درباره انواع سوئیچ ها، می توانید اینجا را دنبال کنید. 

منبع: globalspec.com