集成模擬多路開關(guān)

集成模擬多路開關(guān)第1頁(yè)，課件共10頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月6.4.1概述在數(shù)字化測(cè)量技術(shù)和微型計(jì)算機(jī)或帶微處理器的測(cè)控系統(tǒng)中，常需要有多路參數(shù)的數(shù)據(jù)采集、巡回檢測(cè)和控制。這類系統(tǒng)或裝置可對(duì)幾十點(diǎn)甚至上千點(diǎn)的參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)的、按順序的測(cè)量、顯示或控制。若每一路都采用各自的放大器、采樣/保持、A/D轉(zhuǎn)換等環(huán)節(jié)，不僅使系統(tǒng)的成本增加，而且由于各組件特性的分散性給校準(zhǔn)帶來極大的困難，甚至為不可能。因此，通常采用公用的采樣/保持、A/D轉(zhuǎn)換（有時(shí)也可將某些放大器共用）。實(shí)現(xiàn)這種設(shè)計(jì)，常采用集成摸擬多路開關(guān)來實(shí)現(xiàn)。此外，程控增益放大器也常用多路開關(guān)。第2頁(yè)，課件共10頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月多路開關(guān)的主要指標(biāo)通道數(shù)量

通道數(shù)量對(duì)切換開關(guān)傳輸被測(cè)信號(hào)的精度和切換速度有直接影響，因?yàn)橥ǖ罃?shù)目越多，寄生電容和泄漏電流通常也越大，通道間的干擾也越嚴(yán)重。泄漏電流

如果信號(hào)源內(nèi)阻很高，傳輸?shù)挠质请娏髁?，此時(shí)就要考慮多路開關(guān)的泄漏電流，希望泄漏電流越小越好。切換速度

若傳輸?shù)氖强焖僮兓男盘?hào)，必須考慮切換速度。通常結(jié)合采樣/保持、A/D轉(zhuǎn)換的速度來綜合考慮。開關(guān)電阻

包括導(dǎo)通電阻和斷開電阻。在理想情況下，導(dǎo)通電阻為零，斷開電阻為無窮大，其實(shí)不然，導(dǎo)通時(shí)有一定電阻，斷開電阻也為有限值。第3頁(yè)，課件共10頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月6.4.2常成集成摸擬開關(guān)6.4.2.1單端8通道圖6-22AD7501/AD7503引腳功能圖6-23CD4051引腳功能第4頁(yè)，課件共10頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月6.4.2.2單端16通道AD7506為CMOS工藝單片集成16選1多路模擬開關(guān)，在某一時(shí)刻，16路輸入通道中只有一路與輸出端接通，其作各路均與輸出端斷開，選通通道根據(jù)地址A0、A1、A2、A3編碼而得。圖6-24a為其外引腳圖，圖中EN為高電平有效。圖6-24單端16通道模擬開關(guān)第5頁(yè)，課件共10頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月圖6-25差動(dòng)4通道模擬開關(guān)6.4.2.3差動(dòng)4通道AD7502是差動(dòng)4通道多路模擬開關(guān)，其主要特性參數(shù)與AD7501基本相同，但是在選通地址相同情況下，有兩路通道同時(shí)選通，其真值表見表6-4。圖6-25a為AD7502的外引腳圖，圖中，A0、A1為選通地址；EN為允許端，高電平有效。第6頁(yè)，課件共10頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月6.4.2.4差動(dòng)8通道AD7507是差動(dòng)8通道模擬開關(guān)，其主要特性參數(shù)與AD7506基本相同，但是在選通地址相同情況下，在同一時(shí)刻有2路被選通，共有2個(gè)輸出端，16個(gè)輸入端，其外引腳見圖6-26a，圖中，EN為選通允許，高電平有效。CD4097同類產(chǎn)品有CC4097B，稱為雙8選1模擬開關(guān)。其外引腳圖見圖6—26b。圖中，A、B，C為選通地址，INH為選通允許端，低電平有效。圖6-26差動(dòng)8通道模擬開關(guān)第7頁(yè)，課件共10頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月6.4.3多路模擬開關(guān)應(yīng)用舉例圖6-27為利用單片CD4051組成的8通道選1的系統(tǒng)，S/H為采樣/保持器。在A/D轉(zhuǎn)換精度要求不高（8位）時(shí)可直接用ADC0808/0809內(nèi)部的8選1模擬開關(guān)。96系列單片機(jī)內(nèi)的10位A/D轉(zhuǎn)換器也集成有8選1模擬開關(guān)。圖6-28為利用單片AD7506組成的16選1系統(tǒng)。當(dāng)輸入通道很多時(shí)，例如64路、128路或更多路輸入時(shí)，只能使用多個(gè)多路模擬開關(guān)組合方式。圖6-27單8通道選一應(yīng)用系統(tǒng)圖6-28單通道16選一應(yīng)用系統(tǒng)第8頁(yè)，課件共10頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月圖6-29為利用2片CD4051組成的16路選1系統(tǒng)。更多的通道，可參考這種組合方法來實(shí)現(xiàn)，例如用2片CD4067給成32選一應(yīng)用系統(tǒng)。在有些情況下，模擬量模擬量輸入往往需雙端輸入，例如后接測(cè)量放大器或從熱電偶獲取信號(hào)等，此時(shí)可選取差動(dòng)4通道、差動(dòng)8通道模擬開關(guān)，也可用多片差動(dòng)4通道或8通道模擬開關(guān)組合而成。圖6-292片CD