Mechanische Kippschalter sind ein angenehmes Mittel, um Geräte zu bedienen. Ihre Mechanik hält einige 10^4 Schaltungen aus. Sie zeigen ihren Zustand automatisch an. Es gibt sie in mehrpoliger Form, mit einer unverbundenen Mittelstellung, oder mit einer Rückstellfeder. Allerdings sind sie nicht ganz billig. Ein zweipoliger Kippschalter unter 4 € ist bereits ein günstig. Außerdem sind die Bauformen wenig standartisiert, so dass man nur selten kompatible Typen findet.
Bewährte Modelle, mit halbwegs üblichen Baufomen:
Bei manchen Anwendungen muss ein Schalter nur selten betätigt werden. Für diesen Zweck jgibt es spezielle Schalter, die weniger aufwendig als Kippschalter gestaltet sind und dadurch deutlich günstiger sind. Außerdem werden sie weniger leicht aus Versehen betätigt.
| Nr. | Binär | Gray |
|---|---|---|
| 0 | 0000 | 0000 |
| 1 | 0001 | 0001 |
| 2 | 0010 | 0011 |
| 3 | 0011 | 0010 |
| 4 | 0100 | 0110 |
| 5 | 0101 | 0111 |
| 6 | 0110 | 0101 |
| 7 | 0111 | 0100 |
| 8 | 1000 | 1100 |
| 9 | 1001 | 1101 |
| 10 | 1010 | 1111 |
| 11 | 1011 | 1110 |
| 12 | 1100 | 1010 |
| 13 | 1101 | 1011 |
| 14 | 1110 | 1001 |
| 15 | 1111 | 1000 |
4-Bit Gray-Code
Bei Kodierschaltern werden $ 2^n $ Schalterpositionen in eine binäre Kodierung auf $ n $ Leitungen umgesetzt. Das ist besonders sinnvoll, im Zusammenhang mit Multiplexern. Im Zweifelsfall eignen sie sich nur für Signale und nicht zum Schalten von Leistung.
Bei elektronischen Schaltern kann ein digitales Logiksignal ein Analogsignal schalten. Im Vergleich zu mechanischen Schaltern gibt es allerdings einige Einschränkungen. Der Widerstand ist im geschalteten Zustand nicht beliebig klein. Die Spannung des geschalteten Signals darf bei vielen Modellen nur Werte von Masse bis zur Versorgungsspannung annehmen. Außerdem ist die Bandbreite des Analogsignals beschränkt.
Die Auswahl der Schalter ist ähnlich wie bei den Operationsverstärkern – Es gibt ein Meer unterschiedlicher Modelle, die sich in Preis und Eigenschaften deutlich unterscheiden können. Preise reichen vom Cent-Berich bis zu 30€-Goldstücken.
Relais und Optokoppler erfüllen eine ähnliche Funktion wie elektronische Schalter. Anderes als bei elektronischen Schaltern ist bei ihnen die Ansteuerung galvanisch getrennt von dem geschalteten Signal. Dadurch kann sich das Steuersignal und die geschaltete Leitung auf unterschiedlichem Potential liegen.
Der 74HC4066 ist ein vierfach Einschalter. Dieses Bauteil ist ein Klassiker aus der 74er-Reihe.
Vorteile:
Nachteile:
Alternativ:
Der TS5A3159 ist ein einpoliger Umschalter.
Vorteile:
Nachteile:
Der TS5A3157 ist ein einpoliger Umschalter.
Vorteile:
Nachteil:
Der DG467 ist ein Einfach-Ausschalter
Vorteile:
Der entsprechende Einschalter ist DG468
DG211 und DG212 sind Vierfachschalter, die mit bipolaren Signalen arbeiten. Dabei ist DG211 im Ruhezustand geschaltet, während DG212 im Ruhezustand offen ist.
Vorteile:
Alternativen:
Der ADG1312 sind ein Vierfach-Schalter mit hoher Bandbreite.
Vorteile:
Nachteile:
Multiplexer und Demultiplexer sind eine Art elektrisch betätigte Vielfachschalter. Sie eignen sich dafür, eine von mehreren Signalquellen auszuwählen.
Der http://www.intersil.com/data/fn/fn3116.pdf ist ein Multiplexer mit 16 Kanälen. Signale werden in beide Richtungen weiter geleitet. Das heißt, der Baustein kann auch als Demultiplexer funktionieren.
Signale, die über die Versorgungsspannungen hinaus gehen, werden mit internen Dioden begrenzt. Dabei darf ein Strom von 30mA nicht überschritten werden.