電氣檢測技術(shù)53課件

5.3集成模擬多路開關(guān)數(shù)字化測量技術(shù)中，涉及多路參數(shù)數(shù)據(jù)采集、巡回檢測。系統(tǒng)對幾十點甚至上千點參數(shù)進行自動的、按順序的測量、顯示等。每路采用獨立的放大器、采樣／保持、A／D轉(zhuǎn)換等環(huán)節(jié)，系統(tǒng)的成本增加，且由于各組件特性的分散性給校準帶來極大困難，甚至不可能。

實際系統(tǒng)采用公用的采樣／保持、A／D轉(zhuǎn)換。為實現(xiàn)該設(shè)計，常采用集成模擬多路開關(guān)來實現(xiàn)。電氣檢測技術(shù)2模擬開關(guān)的種類：機械觸點多路開關(guān)、晶體管開關(guān)，光耦合開關(guān)，結(jié)型場效應(yīng)晶體管開關(guān)、CMOS場效應(yīng)晶體管開關(guān)等。多路模擬開關(guān)的作用：主要用于信號切換，在某一時刻讓某一路信號通過，其余各路均斷開。電氣檢測技術(shù)3

3、切換速度

若傳輸?shù)氖强焖僮兓男盘枺仨毧紤]切換速度。通常結(jié)合采樣／保持、A／D轉(zhuǎn)換的速度來綜合考慮。電氣檢測技術(shù)54、開關(guān)電阻

導(dǎo)通電阻和斷開電阻。理想情況下，導(dǎo)通電阻為零，斷開電阻無窮大，實際導(dǎo)通時有一定電阻，斷開電阻也為有限值。模擬開關(guān)的導(dǎo)通電阻、切換速度與電源電壓有關(guān)，允許范圍內(nèi)，電源電壓愈高，導(dǎo)通電阻愈小，切換速度愈快，相應(yīng)的控制電平也應(yīng)提高。例如：

CD4051在時，導(dǎo)通電阻當(dāng)時，導(dǎo)通電阻。電氣檢測技術(shù)6使用注意點由于模擬開關(guān)導(dǎo)通電阻的存在，在某些情況下會影響測量精度，作為補救，盡可能使負載電阻大一些，或在負載前加緩沖器。使用CMOS工藝制作的模擬多路開關(guān)時，若只使用其中部分開關(guān)，必須把其余不用的開關(guān)的控制端接到VDD或VSS，否則，懸空狀態(tài)下有可能受高壓靜電感應(yīng)而擊穿，導(dǎo)致永久性損壞。電氣檢測技術(shù)7AD7501的主要參數(shù)：導(dǎo)通電阻典型值為170歐(-10V≤VS≤10V)；導(dǎo)通電阻溫漂為0.5％/℃；通道間偏差小于±4％。每個通道的輸入電容小于開關(guān)時間極限電源電壓±17V。

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2、AD7503

基本特性與AD7501相同，選通電平為低電平時模擬開關(guān)工作。

3、CD4051

外引線見圖。圖中，A、B、C為輸入端選通地址，INH為禁止端，當(dāng)INH=1(高電平)時，8個輸入通道均不選通，可見，工作時INH應(yīng)接低電平才能正常工作。電氣檢測技術(shù)10二、單端16通道

AD7506、CD4067電氣檢測技術(shù)11

2、CD4052CD4052是用2輸入的數(shù)字地址A、B控制的雙4通道選1模擬開關(guān)。外引腳圖見圖。圖中1NH為禁止端，即INH為高電平，全部模擬開關(guān)均不通。

電氣檢測技術(shù)13四、差動8通道AD7507

差動8通道模擬開關(guān)，主要特性參數(shù)與AD7506基本相同，但是在選通地址相同情況下，同一時刻有2路被選通，共有2個輸出端，16個輸入端。電氣檢測技術(shù)14五、多路模擬開關(guān)的應(yīng)用單片CD4051組成的8選1系統(tǒng)如圖，S／H為采樣／保持器。在A／D轉(zhuǎn)換精度要求不高(8位)時可直接用ADC0808／0809內(nèi)部的8選1模擬開關(guān)。

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有些情況下，模擬量輸入需雙端輸入，如后端接測量放大器或從熱電偶