集成模拟多路开关.ppt

6 4集成模拟多路开关 6 4 1概述6 4 2常成集成摸拟开关6 4 3多路模拟开关应用举例 6 4 1概述 在数字化测量技术和微型计算机或带微处理器的测控系统中 常需要有多路参数的数据采集 巡回检测和控制 这类系统或装置可对几十点甚至上千点的参数进行自动的 按顺序的测量 显示或控制 若每一路都采用各自的放大器 采样 保持 A D转换等环节 不仅使系统的成本增加 而且由于各组件特性的分散性给校准带来极大的困难 甚至为不可能 因此 通常采用公用的采样 保持 A D转换 有时也可将某些放大器共用 实现这种设计 常采用集成摸拟多路开关来实现 此外 程控增益放大器也常用多路开关 多路开关的主要指标 通道数量通道数量对切换开关传输被测信号的精度和切换速度有直接影响 因为通道数目越多 寄生电容和泄漏电流通常也越大 通道间的干扰也越严重 泄漏电流如果信号源内阻很高 传输的又是电流量 此时就要考虑多路开关的泄漏电流 希望泄漏电流越小越好 切换速度若传输的是快速变化的信号 必须考虑切换速度 通常结合采样 保持 A D转换的速度来综合考虑 开关电阻包括导通电阻和断开电阻 在理想情况下 导通电阻为零 断开电阻为无穷大 其实不然 导通时有一定电阻 断开电阻也为有限值 6 4 2常成集成摸拟开关 6 4 2 1单端8通道 图6 22AD7501 AD7503引脚功能 图6 23CD4051引脚功能 6 4 2 2单端16通道 AD7506为CMOS工艺单片集成16选1多路模拟开关 在某一时刻 16路输入通道中只有一路与输出端接通 其作各路均与输出端断开 选通通道根据地址A0 A1 A2 A3编码而得 图6 24a为其外引脚图 图中EN为高电平有效 图6 24单端16通道模拟开关 图6 25差动4通道模拟开关 6 4 2 3差动4通道 AD7502是差动4通道多路模拟开关 其主要特性参数与AD7501基本相同 但是在选通地址相同情况下 有两路通道同时选通 其真值表见表6 4 图6 25a为AD7502的外引脚图 图中 A0 A1为选通地址 EN为允许端 高电平有效 6 4 2 4差动8通道 AD7507是差动8通道模拟开关 其主要特性参数与AD7506基本相同 但是在选通地址相同情况下 在同一时刻有2路被选通 共有2个输出端 16个输入端 其外引脚见图6 26a 图中 EN为选通允许 高电平有效 CD4097同类产品有CC4097B 称为双8选1模拟开关 其外引脚图见图6 26b 图中 A B C为选通地址 INH为选通允许端 低电平有效 图6 26差动8通道模拟开关 6 4 3多路模拟开关应用举例 图6 27为利用单片CD4051组成的8通道选1的系统 S H为采样 保持器 在A D转换精度要求不高 8位 时可直接用ADC0808 0809内部的8选1模拟开关 96系列单片机内的10位A D转换器也集成有8选1模拟开关 图6 28为利用单片AD7506组成的16选1系统 当输入通道很多时 例如64路 128路或更多路输入时 只能使用多个多路模拟开关组合方式 图6 27单8通道选一应用系统 图6 28单通道16选一应用系统 图6 29为利用2片CD4051组成的16路选1系统 更多的通道 可参考这种组合方法来实现 例如用2片CD4067给成32选一应用系统 在有些情况下 模拟量模拟量输入往往需双端输入 例如后接测量放大器或从热电偶获取信号等 此时可选取差动4通道 差动8通道模拟开