模拟多路开关

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cd4051的原理

cd4051的原理

cd4051的原理CD4051是一种广泛使用的模拟多路开关,主要用于模拟信号的多路选择和切换。

它由CD4046、CD4051和CD4016组成。

它具有低通道串扰、低片间串扰和低电路电容的特点,可提供高精度和稳定的模拟信号切换。

以下是对CD4051原理的详细解释。

CD4051是一种CMOS逻辑级的模拟多路开关,它具有8个通道,可以通过选择信号来切换所需的通道。

它的引脚配置如下:1.通道选择引脚(S0、S1、S2):这3个引脚用来选择需要连接的通道。

通道选择是通过二进制编码来实现的,通过不同的S0、S1和S2的组合,可以选择8个不同的通道。

2.使能引脚(E):这个引脚用来使能或禁用CD4051、当E为高电平时,CD4051工作;当E为低电平时,CD4051处于关闭状态。

3.输出引脚(Y0-Y7):这些引脚用于输出所选择通道的模拟信号。

CD4051的原理基于电压分压和开关电容。

它内部有一系列的电压分压器和开关电容,通过S0、S1和S2的选择信号,连接所需的电压分压器和开关电容。

在给定通道的情况下,CD4051将所选通道的输入信号与内部的电压分压器和开关电容连接起来,然后将分压和开关结果输出到相应的输出引脚。

当选择不同通道时,CD4051会自动切换所需的电压分压器和开关电容,以保证输出的模拟信号的准确性和稳定性。

对于其他未选中的通道,CD4051将断开它们与模拟信号的连接,以避免信号串扰和混叠。

CD4051的工作电压范围为3V至18V,具有很低的静电功耗和高噪声抑制能力。

它可以与其他CMOS逻辑电路和微处理器接口,并且具有快速的响应时间和较高的带宽。

总结来说,CD4051是一种CMOS逻辑级的模拟多路开关,适用于模拟信号的多路选择和切换。

它通过选择信号来连接所需的通道,利用电压分压和开关电容原理实现通道切换,并输出准确和稳定的模拟信号。

CD4051具有低通道串扰和片间串扰、低电路电容等优点,广泛应用于数据选择、模拟信号开关和模拟信号电路切换等领域。

IC资料-CD4051_4052_4053多路选择模拟开关

IC资料-CD4051_4052_4053多路选择模拟开关
11kΩ
850
270
1050
1300
330
120
400
520
Ω
210
80
240
300
10
10
Ω
5
±50 ±200 ±200 ±200
±0.01
±50
±500 ±2000 ±2000 ±2000
nA
±0.08 ±200 ±0.04 ±200 ±0.02 ±200
nA
1.5 3.0 4.0 3.5 7 11 -0.1 0.1 3.5 7 11 -10-5 -10-5
-0.1 0.1 20 40 80
-10-5 -10-5
-0.1 0.1 20 40 80
-0.1 0.1 150 300 600
信号输入VIS和输出VOS VDD=2.5V VEE=-2.5V 或VDD=5V VEE=0V VDD=5V 导通电阻 (峰值 RL=10kΩ VEE=-5V RON VEE ≤ VIS ≤ (任一通道) 或V DD=10V VDD) VEE=0V VDD=7.5V VEE=-7.5V 或V DD=15V VEE=0V VDD=2.5V VEE=-2.5V 或VDD=5V VEE=0V VDD=5V 任两个通道间 RL=10kΩ (任 VEE=-5V 的导通电阻增 或V DD=10V 一通道) 益 VEE=0V VDD=7.5V VEE=-7.5V ΔRON 或V DD=15V VEE=0V 关态通道漏电 VDD-=7.5V,VEE=-7.5V 流, 任一通道处 O/I=±7.5V,I/O=0V 于关态 inhibit=7.5V CD4051 关 态 通 道 漏 电 VDD=7.5V CD4052 流, 所有通道处 VEE=-7.5V O/I=0V 于关态 CD4053 I/O=±7.5V 控制输入A、B、C和inhibit VEE= VSS,RL VDD=5V =1k Ωto VSS VDD=10V 低 电 平 输 入 电 IIS<2uA,所有的 VIL 通道为关态 压 VDD=15V VIS=VDD thru

多路模拟开关工作原理

多路模拟开关工作原理

多路模拟开关工作原理
嘿,朋友们!今天咱来唠唠多路模拟开关的工作原理。

你知道不,这多路模拟开关就像是一个超级管理员!比如说,把它想象成一个交通指挥员,道路就是那些信号通道。

这多路模拟开关可不简单呐!它可以根据需要,快速又准确地切换不同的信号通道。

就好比你在听音乐的时候,从一首欢快的歌突然切换到一首抒情的歌,是不是很神奇?这就是它的厉害之处!
咱举个例子哈,就像你家里有很多电器,电视、冰箱、洗衣机啥的。

你不可能同时使用它们所有吧,那就得有个东西来帮忙控制,让电流准确地流到你想要打开的那个电器上。

这多路模拟开关就是干这个活儿的!你说它重要不重要?
它的工作过程就好像是走迷宫一样。

要在众多的通道中找到正确的那一条,然后打开通道的大门,让信号顺利通过。

哎呀呀,是不是很有意思?
当信号来临,多路模拟开关就迅速行动起来。

“嘿,这边来啦,赶紧给它带路!”它就像是个火眼金睛的大侠,一下子就找到了正确的路径。

而且啊,这多路模拟开关还特别智能呢!它能够根据不同的情况做出最恰当的选择。

就好像你去餐厅点餐,服务员会根据你的口味和需求给你推荐最合适的菜品一样。

总之呢,多路模拟开关的工作原理真的很奇妙,它在各种电子设备中都发挥着至关重要的作用。

没有它,那些电子设备可就没法这么顺畅地工作啦!这就是它的魅力,难道你不想更深入地了解它吗?。

多通道模拟开关芯片

多通道模拟开关芯片

多通道模拟开关芯片多通道模拟开关芯片是一种集成电路,用于控制和切换多个模拟信号通路。

它能够实现多个输入信号之间的切换和连接,具有较低的开关损耗和较高的带宽,可广泛应用于各种模拟信号处理系统中。

多通道模拟开关芯片的主要作用是将多个输入信号通过开关控制,选择其中一个或多个信号作为输出。

它通常由多个模拟开关和控制逻辑电路组成。

每个模拟开关由一个开关管和一个控制信号控制,当控制信号为高电平时,开关管导通,将输入信号连接到输出端;当控制信号为低电平时,开关管截断,断开输入信号与输出端的连接。

通过控制不同的开关管,可以实现不同的信号通路选择和切换。

多通道模拟开关芯片具有以下几个特点和优势:1. 多通道选择:多通道模拟开关芯片通常具有多个通道,可以同时选择和切换多个信号通路。

这使得它在多通道信号处理系统中非常有用,可以方便地实现不同信号通路之间的切换和连接。

2. 低开关损耗:多通道模拟开关芯片在导通状态下,其开关管的内阻非常低,可以认为是一个接近理想导线的开关。

这使得它在信号传输中具有较低的损耗,可以减少信号的衰减和失真。

3. 高带宽:多通道模拟开关芯片通常具有较高的带宽,可以支持高速信号传输和处理。

这使得它适用于高频率信号处理和带宽要求较高的应用领域。

4. 低串扰:多通道模拟开关芯片在切换时能够有效地减少信号之间的串扰。

它采用了特殊的设计和布局,使得不同信号通路之间的干扰和串扰最小化。

5. 灵活性和可编程性:多通道模拟开关芯片通常具有较高的灵活性和可编程性。

它可以通过控制信号的变化来选择不同的信号通路,也可以通过编程设置开关的状态和动作。

这使得它适用于各种不同的应用场景和需求。

多通道模拟开关芯片在实际应用中有着广泛的应用。

例如,在音频处理系统中,可以使用多通道模拟开关芯片来实现音频输入和输出的切换和选择;在电视信号处理系统中,可以使用多通道模拟开关芯片来选择不同的视频信号源;在医疗设备中,可以使用多通道模拟开关芯片来选择不同的生理信号采集通路;在测试和测量仪器中,可以使用多通道模拟开关芯片来实现多路信号的切换和连接。

多路模拟开关(MUX)的作用

多路模拟开关(MUX)的作用

多路模拟开关(MUX)的作⽤
模拟开关和多路转换器的作⽤主要是⽤于信号的切换。

⽬前集成模拟电⼦开关在⼩信号领域已成为主导产品,与以往的机械触点式电⼦开关相⽐,集成电⼦开关有许多优点,例如切换速率快、⽆抖动、耗电省、体积⼩、⼯作可靠且容易控制等。

但也有若⼲缺点,如导通电阻较⼤,输⼊电流容量有限,动态范围⼩等。

因⽽集成模拟开关主要使⽤在⾼速切换、要求系统体积⼩的场合。

在较低的频段上f<10MHz),集成模拟开关通常采⽤CMOS⼯艺制成:⽽在较⾼的频段上(f>10MHz),则⼴泛采⽤双极型晶体管⼯艺。

⼀种集成电路,内部有受外部电压信号控制的多个“电⼦开关”,每个“开关”的通断与控制信号相互独⽴。

通常电⼦开关的导通电阻在⼏⼗欧姆。

“模拟开关”的作⽤就是⽤在模拟信号的传输路径“切换”电路中,道理好⽐“继电器”。

如电视机的“AV输⼊”与机内视频/⾳频信号通道之间就常⽤到4路模拟开关。

当你通过遥控器切换AV状态时,电视机内部视频/⾳频信号被切断,⽽由外部线路输⼊的AV信号被接通⾄视频处理-显像电路和⾳频驱动放⼤电路中。

4路2选1模拟开关

4路2选1模拟开关

4路2选1模拟开关在我们日常生活和工作中,电子设备的使用越来越普及,对于电子元器件的选择也显得愈发重要。

4路2选1模拟开关作为一种常见的电子元器件,以其小巧的体积、高效的性能赢得了市场的青睐。

本文将为您详细介绍4路2选1模拟开关的工作原理、应用场景、优势以及市场前景和选择建议。

一、简介4路2选1模拟开关,从名字就可以看出,它具有4个输入端口,2个输出端口。

这种开关的主要作用是在多个输入信号中选择两个进行输出。

它广泛应用于各种电子设备中,如音频、视频切换器、数据选择器等。

二、工作原理与操作方法4路2选1模拟开关的工作原理是利用电子元器件的导通与截止特性,实现对输入信号的选择与切换。

在使用过程中,用户可以通过控制开关的输入端来选择需要输出的信号。

操作方法很简单,首先,将需要切换的信号接入开关的输入端,然后通过控制器选择需要的输出信号。

这种开关通常具有手动和自动两种操作模式,手动模式下,用户可以直接操作开关选择输出信号;自动模式下,开关会根据预设的条件自动切换输出信号。

三、应用场景与优势4路2选1模拟开关在众多应用场景中,如音频切换、视频切换、信号处理等领域都有广泛的应用。

其优势主要体现在以下几点:1.小巧轻便:相比其他类型的开关,4路2选1模拟开关体积小、重量轻,便于安装和使用。

2.切换速度快:模拟开关的切换速度较快,能够满足高频切换的需求。

3.可靠性高:采用高品质元器件制造,具有较高的稳定性和可靠性。

4.易于控制:操作简单,可通过控制器方便地实现信号切换。

四、市场前景与选择建议随着科技的不断发展,对电子元器件的需求越来越大,4路2选1模拟开关市场前景十分广阔。

在选购时,建议关注以下几点:1.品牌:选择知名品牌,保证产品质量与售后服务。

2.参数:根据实际应用需求,选购合适参数的开关,如输入电压、输出电流等。

3.价格:合理的价格区间,避免过高或过低的价格。

4.口碑:了解其他用户的使用体验,参考口碑评价。

EIT激励电流切换用模拟多路开关的选择

EIT激励电流切换用模拟多路开关的选择
2 01 3正


祗 Βιβλιοθήκη 旬 眠丽
No . 1 0
第 1 0期
I n s t r u me n t T e c h n i q u e a n d S e n s o r
E I T激 励 电流切 换 用模 拟 多路 开关 的选 择
张伟 兴 , 马 艺馨
( 上海交通大学 电子信息 与电气 工程学院仪器科学与工程系 , 上海 2 0 0 2 4 0 )
S h ng a h a i J i a o T o n g Un i v e r s i t y , S h a n g h i a 2 0 0 2 4 0, C h i n a )
Ab s t r a c t : A n a l o g mu l t i p l e x e r i s a n i mp o r t a n t c o mp o n e n t i n EI T d a t a a c q u i s i t i o n s y s t e m. I t i s u s e d t o s wi t c h t h e e x c i t a t i o n C U r - r e n t t o d i f f e r e n t e l e c t r o d e p a i r s . Ho we v e r , he t a c t u l a a n a l o g mu l t i p l e x e r s h a v e n o n e — z e r o o n / o f- r e s i s t a n c e s a n d s t r a y c a p a c i t a n c e s , t h e i r e f f e c t t o t h e e x c i t a t i o n c u r r e n t b e c o me mo r e a n d mo r e s i g n i i f c a n t a s h e ̄ t e q u e n c y i n c r e a s e d . T h i s p a p e r , b a s e d o n t h e p e r f o r m—

多路模拟开关芯片

多路模拟开关芯片

多路模拟开关芯片多路模拟开关芯片是一种集成电路,可以将多个模拟电路连接到一个共享信号线上。

它的作用类似于机械开关,可以控制不同电路之间的连接和断开。

多路模拟开关芯片广泛应用于电子设备中,特别是在信号切换、信号选择和数模转换等领域。

多路模拟开关芯片通常由多个开关单元组成,每个开关单元包括一个控制逻辑、一个开关和两个输入/输出信号。

开关的作用是连接或断开输入和输出信号,控制逻辑根据输入信号决定开关的状态。

其中,输入信号可以是控制信号或数据信号,输出信号则是经过开关连接或断开后的结果。

多路模拟开关芯片的优势之一是方便快捷的信号切换。

通过控制逻辑,可以实现对多个输入信号的选择,将选中的信号输出到一个共享的信号线上。

这样,在一个开关芯片的引脚上就可以实现对多个模拟电路的接入和切换。

与传统的开关电路相比,多路模拟开关芯片不仅具有更高的集成度,还可以通过软件或硬件控制实时切换不同的信号,提高了电路的灵活性和可编程性。

另一个优势是有效解决信号干扰问题。

在复杂的电子设备中,各个电路之间可能存在干扰,如串扰、互异数、串扰等。

多路模拟开关芯片可以将不同模拟电路的输入信号与输出信号隔离开来,避免了干扰对信号质量的影响。

此外,开关芯片的引脚也可以作为信号输入和输出之间的隔离层,进一步提高了信号的稳定性和可靠性。

多路模拟开关芯片还具有低功耗和小尺寸的特点。

由于采用集成电路的制造工艺,开关芯片的功耗相对较低,可以在长时间运行的应用中实现节能。

另外,封装形式也可以根据需求选择,可以实现高密度集成和小尺寸设计,适用于各种不同场景的应用。

综上所述,多路模拟开关芯片是一种功能强大、灵活性高、可扩展性好的集成电路。

它可以实现多个模拟电路之间的信号切换和选择,有效解决信号干扰问题,并具有低功耗和小尺寸的优势。

随着电子设备的发展和应用需求的增加,多路模拟开关芯片的应用前景将更加广阔。

cd4051工作原理

cd4051工作原理

cd4051工作原理CD4051是一种多路模拟开关IC,它具有广泛的应用。

本文将探讨CD4051的工作原理及其在电子领域中的应用。

CD4051的工作原理是基于模拟开关技术。

它有8个模拟开关通道,可以实现8:1的模拟多路复用。

在工作时,CD4051的控制引脚(S0、S1、S2)用于选择要连接的通道。

通过控制这些引脚的电平,可以选择不同的通道进行连接。

CD4051还有一些其他引脚,如VCC、GND、INHIBIT和COM,用于供电和控制。

CD4051的输入引脚(IN0-IN7)用于接收模拟信号,输出引脚(OUT)用于输出所选通道的模拟信号。

当控制引脚选择了某个通道时,该通道的输入信号就会传递到输出引脚上。

CD4051的工作原理可以通过一个简单的例子来说明。

假设有8个传感器,每个传感器测量一种不同的物理量。

通过CD4051,我们可以选择任意一个传感器的输出信号进行处理,而无需使用多个模拟输入引脚。

在实际应用中,CD4051广泛应用于模拟信号的选择、多通道数据采集、模拟信号开关以及模拟信号的切换等领域。

例如,它可以用于音频和视频信号的选择,实现多路音频和视频信号的切换,以满足不同场景下的需求。

CD4051还可以用于电压、电流和温度等传感器的多路选择。

它可以将多个传感器的输出信号连接到一个模拟转换器中,通过一个模拟输入引脚进行选择,从而减少了引脚的使用数量,简化了电路设计。

CD4051还可以与微控制器或其他数字电路相结合,实现数字信号与模拟信号的转换。

例如,当需要将数字信号转换为模拟信号时,可以使用CD4051将数字信号输入到模拟转换器中,然后将模拟转换器的输出连接到需要的模拟电路中。

总结起来,CD4051是一种多路模拟开关IC,通过选择不同的通道,可以实现模拟信号的选择和切换。

它在电子领域中有广泛的应用,可以用于音频、视频、传感器信号的选择和切换,以及数字信号与模拟信号的转换等方面。

通过合理利用CD4051,可以简化电路设计,提高系统的灵活性和可靠性。

多路模拟开关的选择

多路模拟开关的选择

今天做电路研究的时候要用到多路数据选择器,多路开关。

和开发部的头讨论了下,才发现里面有很多东西要学,这里就贴出来一些心得分享一下,一下的内容也有从别处摘来的一部分。

选择开关时需考察以下指标:1 多路开关通断方式的选择目前市场上的多路开关的通断切换方式大多为“先断后通”(Break-Before-Make)。

在自动数据采集中,应选用“先断后通”的多路开关。

否则,就会发生两个通道短接的现象,严重时会损坏信号源或多路开关自身。

然而,在程控增益放大器中,若用多路开关来改变集成运算放大器的反馈电阻,以改变放大器的增益,就不宜选用“先断后通”的多路开关。

否则,放大器就会出现开环状态。

放大器的开环增益极高,易破坏电路的正常工作,甚至损坏元器件,一般应予避免。

2. 通道数量集成模拟开关通常包括多个通道。

通道数量对传输信号的精度和开关切换速率有直接的影响,通道数越多,寄生电容和泄漏电流就越大。

因为当选通一路时,其它阻断的通道并不是完全断开,而是处于高阻状态,会对导通通道产生泄漏电流,通道越多,漏电流越大,通道之间的干扰也越强。

3. 泄漏电流一个理想的开关要求导通时电阻为零,断开时电阻趋于无限大,漏电流为零。

而实际开关断开时为高阻状态,漏电流不为零,常规的CMOS漏电流约1nA。

如果信号源内阻很高,传输信号是电流量,就特别需要考虑模拟开关的泄漏电流,一般希望泄漏电流越小越好。

4. 导通电阻导通电阻的平坦度与导通电阻一致性。

导通电阻会损失信号,使精度降低,尤其是当开关串联的负载为低阻抗时损失更大。

应用中应根据实际情况选择导通电阻足够低的开关。

必须注意,导通电阻的值与电源电压有直接关系,通常电源电压越大,导通电阻就越小,而且导通电阻和泄漏电流是矛盾的。

要求导通电阻小,则应扩大沟道,结果会使泄漏电流增大。

导通电阻随输入电压的变化会产生波动,导通电阻平坦度是指在限定的输入电压范围内,导通电阻的最大起伏值△RON=△RONMAX—△RONMIN。

多通道模拟开关芯片

多通道模拟开关芯片

多通道模拟开关芯片多通道模拟开关芯片是一种集成电路芯片,能够实现多通道的模拟信号开关功能。

它具有广泛的应用领域,包括通信系统、工业自动化、仪器仪表等。

本文将介绍多通道模拟开关芯片的工作原理、特点及应用。

多通道模拟开关芯片是基于CMOS技术制造的集成电路。

它由多个模拟开关单元组成,每个单元可以独立控制一个通道的开关状态。

通过控制电压或数字信号,可以实现不同通道的开关控制。

开关单元内部采用高质量的开关管,能够在工作频率范围内快速切换信号,并保持较低的失真和串扰。

多通道模拟开关芯片具有以下特点:1. 高精度:采用高精度的模拟开关单元,能够保持较低的导通电阻和开断电阻,从而减少信号的失真和衰减。

2. 低功耗:采用CMOS技术制造,工作电压和电流较低,能够降低功耗和热量产生,提高芯片的可靠性和稳定性。

3. 快速切换:开关单元能够在纳秒级的时间内完成通道的切换,适用于高速数据传输和处理的应用场景。

4. 多通道:芯片内部集成了多个模拟开关单元,可以实现多路信号的选择和切换,提高系统的灵活性和可扩展性。

多通道模拟开关芯片的应用非常广泛。

在通信系统中,可以用于信号的选择和切换,实现不同通道之间的数据传输和处理。

在工业自动化领域,可以用于控制系统中的传感器信号采集和控制信号输出。

在仪器仪表中,可以用于测试仪器中的信号输入和输出。

总之,多通道模拟开关芯片是一种应用广泛、功能强大的集成电路。

它具有高精度、低功耗、快速切换和多通道的特点,在各个领域都有重要的应用。

未来随着科技的发展和需求的增加,多通道模拟开关芯片将会有更大的发展潜力,并为我们的生活和工作带来更多便利和效益。

智能仪器原理与设计-采样保持器和模拟多路开关

智能仪器原理与设计-采样保持器和模拟多路开关
显然,tAP的存在,使采样时间被额外地延长了,这就使实际保持 的电压与发出保持命令时刻的电压之间产生误差。如图所示,发出 保持命令时刻的电压是图中的“希望输出”,实际保持的电压是图中 的“实际输出”,二者之间存在误差。显然,tAP越小,产生的误差也 就越小。
从发出保持命令开始到采样/保持器输出达到保持终值(在确定的
一个n位二进制数共有2n个离散值,定义基本度量单
位 Q = VFS / 2n 。 模拟量的量化就是算出模拟量Vin用多少个Q表示,即
D=rnd(Vin/Q)
注:函数“rnd”表示对括弧中的项取整到最接近的整数(用n位二进制数表示)。
量化过程的输入输出关系
图中特性曲线呈阶梯状,每个台阶的宽度称为量化带。输入模拟量的 幅度在DQ与(D+1)Q之间时,输出都以D表示。显然,这是以有限的量 化值代替无限数目的模拟量的过程,因此,必然存在量化误差。由图
1.低速ADC(≥1ms) 2.中速ADC(1ms~10µs) 3.高速ADC(10µs~1µs) 4.超高速ADC(<1µs)
ADC的发展是在三个方面进行的。
一是专攻速度,牺牲一些精度指标。例如,速度已达 1000MHz的超高速ADC的分辨率只有8位,实际应用时的 有效精度只有6~7位。
二是专攻精度。24位的ADSl210/1211在保证精度下工作, 转换速度仅为10Hz,这是由于校正、滤波要花费大量的时 间,特别是滤波,需要有很多个周期数据才能完成。
3.5.2.4 量化噪声和有效分辨率 该部分内容请同学自学
3.5.3 ADC的种类及特点
分类方法 按器件工艺结构
类型
1.组件型ADC 2.混合(集成)电路型ADC 3单片式ADC (1)双极型;(2)MOS型;(3)双极MOS型

模拟开关和多路复用器基本知识

模拟开关和多路复用器基本知识

模拟开关和多路复用器基本知识目录一、模拟开关基本知识 (1)1.1 模拟开关的定义与分类 (2)1.2 模拟开关的工作原理 (3)1.3 模拟开关的应用场景 (4)1.4 模拟开关的性能指标 (5)1.5 模拟开关的选购与使用注意事项 (7)二、多路复用器基本知识 (8)2.1 多路复用器的定义与分类 (9)2.2 多路复用器的工作原理 (10)2.3 多路复用器的应用场景 (11)2.4 多路复用器的性能指标 (13)2.5 多路复用器的选购与使用注意事项 (14)三、模拟开关与多路复用器的比较与应用 (15)3.1 模拟开关与多路复用器的相同点与不同点 (16)3.2 模拟开关与多路复用器在电路设计中的应用 (18)3.3 模拟开关与多路复用器在数据采集系统中的应用 (19)3.4 模拟开关与多路复用器在通信系统中的应用 (21)一、模拟开关基本知识模拟开关是一种将模拟信号转换为数字信号的设备,它在数字通信系统中扮演着重要的角色。

模拟开关的主要功能是将输入的模拟信号进行采样、量化和编码,以便在数字通信系统中进行传输和处理。

模拟开关的基本组成部分包括:采样电阻、量化器、编码器和解码器。

采样电阻:采样电阻的作用是在输入信号发生变化时,将其转换为电位差信号,从而产生一个电流变化的电压信号。

这个电压信号就是模拟信号在时间上的离散表示。

量化器:量化器的作用是将采样电阻产生的电压信号进行量化,即将其转换为一定范围内的数字信号。

量化器的输出通常是一个二进制数,表示输入信号的强度。

编码器:编码器的作用是将量化后的数字信号进行编码,使其能够在数字通信系统中传输。

编码器的输出通常是一个二进制码,表示输入信号的具体信息。

解码器:解码器的作用是将接收到的数字信号进行解码,还原成原始的模拟信号。

解码器的输出通常是一个新的采样电阻值,用于驱动后续的模拟开关电路。

模拟开关是一种将模拟信号转换为数字信号的设备,它通过采样、量化、编码和解码等过程,实现了模拟信号与数字信号之间的相互转换。

模拟多路开关

模拟多路开关
模拟多路开关
目录
• 模拟多路开关概述 • 模拟多路开关的类型 • 模拟多路开关的性能指标 • 模拟多路开关的选择与使用 • 模拟多路开关的发展趋势
01
模拟多路开关概述
定义与特点
定义
模拟多路开关是一种电子元件,用于 在多个信号源之间进行选择切换。
特点
具有低电阻、低电容、低电感和高隔 离电压等特性,能够实现多路信号的 快速、稳定切换。
05
模拟多路开关的发展趋势
高通道数、高速切换
总结词
随着电子设备的发展,多路开关需要更 高的通道数和更快的切换速度来满足复 杂系统的需求。
VS
详细描述
高通道数的模拟多路开关能够同时切换多 个信号,提高了系统的效率和性能。高速 切换技术则能够减小切换时间,降低信号 损失和噪声干扰,子模拟多路开关的可靠性相对较低,容易受到电磁干扰和 温度变化的影响。
数字模拟多路开关
优点
数字模拟多路开关具有高精度、高速、高可靠性等优点,适用于需要同时传输数 字信号和模拟信号的应用场景。
缺点
数字模拟多路开关的成本较高,电路设计较为复杂。
03
模拟多路开关的性能指标
通道数量
总结词
通道数量是模拟多路开关的重要性能指标之一,它决定了同时连接和切换的信号路数。
隔离能力
总结词
隔离能力是指模拟多路开关在接通通道时,输入信号与输出信号之间的隔离度,是衡量信号噪声和干扰的重要参 数。
详细描述
隔离能力越强,输入信号对输出信号的干扰就越小,从而降低了信号的噪声和失真。这有助于提高信号的传输质 量和系统的稳定性。
通道一致性
总结词
通道一致性是指模拟多路开关各通道在接通时,其传输特性的一致性,包括电压增益、 相位差和阻抗匹配等。

多路开关CD4502

多路开关CD4502

第3章模拟多路开关3.1 概述模拟多路开关是一种重要的器件,在多路被测信号共用一路A/D转换器的数据采集系统中,通常用来将多路被测信号分别传送到A/D转换器进行转换,以便计算机能对多路被测信号进行处理。

多路开关分为两类:一类是机电式: 大电流,高电压,低速切换场所;一类是电子式:小电流,低电压,高速场所。

电子多路开关根据其结构可分为双极型晶体管开关、场效应晶体管开关、集成电路开关三种类型。

3.2 多路开关的工作原理及主要技术指标3.2.1多路开关工作原理1.双极型晶体管开关图3.2所示为双极型晶体管开关电路。

开关速度快,但漏电流大,开路电阻小,而导通电阻大。

为电流控制器件,基极控制电流会流入信号源。

2.场效应管开关(1)结型场效应晶体管开关图3.3所示为8路P沟道结型场效应管多路开关。

(2)绝缘栅场效应管开关图3.4所示为8路P沟道绝缘栅场效应官多路开关。

3.集成多路开关:多路开关、计数器、译码器配合使用。

下图为一个16路的集成多路开关,模拟量输入部分由16个漏极连在一起的场效应管开关所组成。

3.2.2多路开关的主要技术指标R ON:导通电阻;R ONVS :导通电阻温度漂移I C 开关接通电流;I S 漏电流C S 开关断开时,开关对地电容C OUT 开关断开时,输出端对地电容T ON 选通信号EN达到50%时到开关接通时的延迟时间;T OFF 选通信号EN达到50%时到开关断开时的延迟时间;T OPEN:开关切换时间。

3.3 多路开关集成芯片3.3.1 无译码器的多路开关无译码器的多路开关有TL182C,AD7510,AD7511,AD7512等。

下图示为AD7510芯片结构。

3.3.2有译码器的多路开关1.AD7501(AD7503)AD7501(AD7503)管脚功能。

AD7501的真值表:2.AD7502AD7502芯片管脚功能图。

AD7502真值表:3.CD4501CD4501芯片结构及管脚功能图:允许双向使用。

模拟量多路转换开关

模拟量多路转换开关

THANKS
待变换的模拟量,每次只选通一路,输出只有一个公共端接至A/D变换器。
实际中,采用的多路开关有
双四选一模拟开关:美国RCA公司的CD4052;AD公司的AD7052
八选一多路开关:CD4051;AD7051;AD7053
16路选一开关:CD4067;AD7506
模拟量多路转换开关(MPX)
(1)A0、A1、A2、A3:通道 数选择,由CPU控制和赋值, 赋予不同的二进制可选通16路 中对应电子开关SA,当某一路 被选中时,此路的SA闭合,将 此路输入接通到输出端。
模拟量多路转换开关 (MPX)
模拟量多路转换开关(MPX)
在实际的数据采集模块中,被测量往往可能是几路或几十路,对这些
回路的模拟量进行采样和A/D变换时,为了共用A/D变换器而节省硬件,
可利用多路开关轮流切换各被测量与A/D变换电路的通路,达到分时转换
的目的。在模拟输入通道中,其各路开关是:“共16路, 可以接入16个输入量。
(3)u0:输出端
(4)EN:使能端,只有当EN为 高电位时,AD7506才能工作。
模拟量多路转换开关(MPX)
当CPU按顺序赋予不同的二进制地址,多路 转换开关通过译码电路选通相应的地址时,将相 应路径接通,使输出电压u0等于相应路径的输入 量ui。
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UC1 R 11 Ui1 -20V R 21 T1 +4V T8 T1 Uo
Ui8
. . .
-20V
R 28 UC8 R 18 T8 +4V
绝缘栅场效应管多路开关
数据采集与处理技术
模拟多路开关
3.2 多路开关的工作原理及主要技术指标 1. 多路开关工作原理
集成电路开关 工作原理如下: 工作原理如下:
G
D
N沟道增强型 沟道增强型
P沟道增强型 沟道增强型
数据采集与处理技术
模拟多路开关
3.1 概述
多路开关: 多路开关:
电子多路开关根据结构 可分为: 可分为: 双极性晶体管开关 场效应晶体管开关 结型 绝缘栅型(MOS) 绝缘栅型 集成电路开关
CMOS 信号 电压
PMOS和NMOS结合可以构成 CMOS(互补对称MOS: Complementary Metal-OxideSemiconductor Transistor 互 补型金属氧化物半导体)
通道选择8 通道选择8 通道选择1 通道选择1 Ui8 Ui1 VDD R 21 U C1 R 11 T1 Uo
. . .
T1 T8
VDD R 28 UC8 R 18 T8
截止, 当UC1 =0时,T1′截止,T1也截 时 路输入信号被切断。 止,第1路输入信号被切断。 路输入信号被切断
结型场效应管多路开关
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模拟多路开关
3.1 概述
多路开关: 多路开关:
电子多路开关根据结构可分为: 电子多路开关根据结构可分为: 双极性晶体管开关 场效应晶体管开关 结型 绝缘栅型(MOS) 绝缘栅型 集成电路开关 集成电路开关是将场 集成电路开关是将场 效应管、地址计数器、 效应管、地址计数器、 译码器及控制电路等 集成制造在一块芯片 上而构成的器件。 上而构成的器件。
电子式: 电子式:
机电式: 机电式:
电子多路开关由于是一种集成化无触点开关,不仅 电子多路开关由于是一种集成化无触点开关, 寿命长、体积小,而且对系统的干扰小。 寿命长、体积小,而且对系统的干扰小。
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3.1 概述
多路开关: 多路开关:
电子多路开关根据结构可分为: 电子多路开关根据结构可分为: 双极性晶体管开关
C C B E E
场效应晶体管开关
B
结型 绝缘栅型(MOS) 绝缘栅型 集成电路开关
NPN
PNP
双极型晶体管
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3.1 概述
多路开关: 多路开关:
电子多路开关根据结构可分为: 电子多路开关根据结构可分为: 双极性晶体管开关 场效应晶体管开关 结型 绝缘栅型(MOS) 绝缘栅型 集成电路开关
特点: 特点:除了具有场效 应管的特性之外, 应管的特性之外,还 具有体积小、 具有体积小、使用方 便等优点。 便等优点。
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3.2 多路开关的工作原理及主要技术指标 1. 多路开关工作原理
双极型晶体管开关
模拟信号1 模拟信号1 R21
+15V VDD
Ui1
T1
Uo
其工作原理如下: 其工作原理如下:
CMOS型场效应管开关 型场效应管开关 的优点: 的优点:
导通电阻RON随信号电 导通电阻RON随信号电 RON 压变化波动小; 压变化波动小;
PMOS RON NMOS
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3.1 概述
多路开关: 多路开关:
电子多路开关根据结构 可分为: 可分为: 双极性晶体管开关 场效应晶体管开关 结型 绝缘栅型(MOS) 绝缘栅型 集成电路开关
为例, 以CD4051为例,测试发现:CD4051的RON随电源电压和输入模拟电 为例 测试发现: 的 压的变化而变化。 压的变化而变化。当VDD=5V、VEE=0V时,RON=280Ω,且随 i的 、 时 ,且随V 变化突变; 变化突变;当VDD>10V、VEE=0V时,RON=100Ω,且随 i的变化 、 时 ,且随V 缓变。可见,适当提高CD4051的VDD有利于减小 ON的影响。 有利于减小R 的影响。 缓变。可见,适当提高 的 有利于减小
双极型晶体管开关电路
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3.2 多路开关的工作原理及主要技术指标 1. 多路开关工作原理
场效应管开关 ① 结型场效应管开关 工作原理如下: 工作原理如下:
设选择第1路信号。则令通道 设选择第 路信号。 路信号 控制信号U 控制信号 C1=1,开关控制管 , T1′导通,集电极为低电平, 导通, 导通 集电极为低电平, 场效应管T 导通, 场效应管 1导通,UO=Ui1。
通道选择1
UC1
R11
T1
设选择第1路模拟信号。 设选择第 路模拟信号。则 路模拟信号 令通道控制信号U 令通道控制信号 C1= 0,晶 , 体管T 截止, 体管 1′截止,集电极为高 电平,晶体管T 导通, 电平,晶体管 1导通,输 入信号电压U 被选中。 入信号电压 i1被选中。 同理, 同理,当令通道控制信号 UC2= 0 时,则选中第 路模 则选中第2路模 拟信号, 拟信号, UO = Ui2。
Ui8
. . .
T1 T8
VDD R 28
为分立元件, 缺点: 为分立元件,需专门 缺点: UC8 的电平转换电路驱动, 通道选择8 的电平转换电路驱动, 通道选择8 使用不方便。 使用不方便。
R 18
T8
结型场效应管多路开关
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3.2 多路开关的工作原理及主要技术指标 1. 多路开关工作原理
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3.1 概述
多路开关: 多路开关:
电子多路开关根据结构可分为: 电子多路开关根据结构可分为:
绝缘栅型场效应管 N沟道耗尽型 沟道耗尽型 P沟道耗尽型 沟道耗尽型
D G S D G G S S S D
双极性晶体管开关 场效应晶体管开关 结型 绝缘栅型(MOS) 绝缘栅型 集成电路开关
D0 D1 D2 D3 A1 A2 四选一多路开关 Y
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3.1 概述
多路开关: 多路开关:
类型: 类型:
机电式:用于大电流、高电压, 机电式:用于大电流、高电压,低 速切换场所; 速切换场所; 电子式:用于小电流、低电压, 电子式:用于小电流、低电压,高 速切换场所。 速切换场所。
. . .
Ui8 模拟信号8 模拟信号8 R28 UC8 通道选择8 R18 T8
+15V
T8
……
双极型晶体管开关电路
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模拟多路开关
3.2 多路开关的工作原理及主要技术指标 1. 多路开关工作原理
双极型晶体管开关
模拟信号1 模拟信号1 Ui1 T1 R21 UC1 通道选择1 R11 T1
四位计数器
23 22
21 20
集成多路开关
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3.2 多路开关的工作原理及主要技术指标 2. 多路开关的主要指标
RON:导通电阻; 导通电阻; 多路开关的导通电阻R 一般为数10Ω 1kΩ左 10Ω至 多路开关的导通电阻 ON(一般为数10Ω至1kΩ左 比机械开关的接触电阻(一般为mΩ量级) mΩ量级 右)比机械开关的接触电阻(一般为mΩ量级)大 得多, 得多,对自动数据采集的信号传输精度或程控制 增益放大的增益影响较明显。 增益放大的增益影响较明显。 而且R 随电源电压高低、 而且 ON随电源电压高低、传输信号的幅度等的变 化而变化,因而其影响难以进行后期修正。 化而变化,因而其影响难以进行后期修正。 实践中一般是设法减小R 来降低其影响。 实践中一般是设法减小 ON来降低其影响。
场效应管开关 ② 绝缘栅场效应管开关 其工作原理与结型场效 应管多路开关类似。 应管多路开关类似。
开关切换速度快, 开关切换速度快,导通电 优点: 优点: 阻小, 阻小,且随信号电压变化 波动小; 波动小;易于和驱动电路 集成。 集成。 衬底要有保护电压, 沟 衬底要有保护电压,P沟 缺点: 缺点: 道加正电压, 沟道加负 道加正电压,N沟道加负 电压。 电压。
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3.2 多路开关的工作原理及主要技术指标 2. 多路开关的主要指标
RON:导通电阻; 导通电阻; RONVS:导通电阻温度漂移; 导通电阻温度漂移; IC:开关接通电流; 开关接通电流; IS :开关断开时的泄漏电流; 开关断开时的泄漏电流; CS:开关断开时,开关对地电容; 开关断开时,开关对地电容; COUT:开关断开时,输出端对地电容; 开关断开时,输出端对地电容; tON:选通信号EN达到50%这一点时到开关接通时的延 选通信号EN达到50% EN达到50%这一点时到开关接通时的延 迟时间; 迟时间; tOFF:选通信号EN达到50%这一点时到开关断开时的 选通信号EN达到50% EN达到50%这一点时到开关断开时的 延迟时间; 延迟时间; tOPEN:开关切换时间,即当两个通道均为断开时, 开关切换时间,即当两个通道均为断开时, 开关从一个通道的接通状态转到另一个通道 的接通状态并达到稳定所用的时间。 的接通状态并达到稳定所用的时间。
设选择第1路信号。 设选择第 路信号。则计算机输 路信号 出一个4位二进制码 位二进制码, 出一个 位二进制码,把计数器 置成0001状态,经四-十六线译 状态, 置成 状态 经四码器后, 根线输出高电平, 码器后,第1根线输出高电平, 根线输出高电平 场效应管T 导通, 场效应管 1导通,UO= Ui1,选 路信号。 中第1路信号 中第 路信号。
PMOS和NMOS结合可以构成 CMOS(互补对称MOS: Complementary Metal-OxideSemiconductor Transistor 互 补型金属氧化物半导体)
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