Manchmal auch als bilateraler Schalter oder Übertragungsgatter bezeichnet, ist ein analoger Schalter ein elektronisches Gerät, das einen Signalpegel selektiv vom Eingang zum Ausgang durchlässt oder blockiert. Als Festkörper-Halbleiterbauelement besteht es aus einem nMOS-Transistor und einem pMOS-Transistor. Seine Steuergates sind so konfiguriert, dass beide Transistoren entweder ein- oder ausgeschaltet sind. Zu den üblichen analogen Schalteranwendungen gehören Instrumentierung, Prozesssteuerung, Datenerfassung, Kommunikationssysteme und Videosysteme.
Ein analoger Schalter wird auch häufig als Baustein für logische Schaltungen wie D Flip-Flop oder D Latch verwendet. Als eigenständiger Schaltkreis kann er eine oder mehrere Komponenten während des Entfernens oder Hot-Einsetzens von Live-Signalen isolieren. Beim Einsatz in Sicherheitsanwendungen kann es selektiv verhindern, dass sensible Signale oder Daten ohne gültige Autorisierung von der Hardware übertragen werden.
Der ideale Analogschalter hat im ausgeschalteten Zustand einen unendlichen Widerstand und im eingeschalteten Zustand keinen Widerstand. Es hat auch eine einwandfreie lineare Volt-Ampere-Charakteristik bei der Übertragung von analogen Signalen. Die Wahrheit ist jedoch, dass die meisten analogen Schalter nicht ideal sind. Dies kann zutreffen, da sie im Wesentlichen Halbleiter-Festkörperkomponenten sind und dazu neigen, im eingeschalteten Zustand einen Widerstand ungleich Null, im ausgeschalteten Zustand einen endlichen Widerstand und nichtlineare Volt-Ampere-Kennlinien aufzuweisen.
Ähnlich wie ein mechanischer Schalter gibt es den analogen Schalter in vielen Formen, die weitgehend von der Anzahl der Würfe und Pole abhängen. Obwohl sie oft zur Beschreibung eines mechanischen Schalters verwendet werden, gehören Single-Pole Single Throw (SPST) und Single Pole Double Throw (SPDT) zu den gebräuchlichsten dieser Schalter. Ein einzelner integrierter Schaltkreis (IC) kann auch mehrere analoge Schalter enthalten, von denen jeder einem bestimmten analogen Kanal entspricht.
Das Gate für einen analogen Schalter kann durch eine Reihe von Schaltungskonfigurationen gebildet werden. Einige dieser Konfigurationen sind sehr einfach und bestehen oft aus zahlreichen Widerständen und einer einzelnen Diode. Die meisten kommerziellen Schalter verwenden jedoch Feldeffekttransistoren (FETs), hochentwickelte Bipolartransistoren oder eine Kombination aus beiden, um das Durchlassen oder Sperren von Analogsignalen zu erleichtern. FETs werden aufgrund ihres geringen geschlossenen Widerstands und hohen offenen Widerstands häufiger in analogen Schaltern verwendet.
Ein analoger Schalter verhält sich ähnlich wie ein Relais. Der Hauptunterschied besteht darin, dass es keine beweglichen Teile hat und keine Isolierung zwischen dem analogen Signal und dem Steuersignal bietet. Aus diesem Grund wird es nicht für den Einsatz in Hochspannungskreisen empfohlen, in denen eine galvanische Trennung erforderlich ist. Es ist auch wichtig zu beachten, dass aufgrund des geringen Strompfads zwischen Eingang und Ausgang der maximale Strom, der durch einen analogen Schalter fließen kann, normalerweise kleiner ist als das durchschnittliche Relais.