数据采集系统设计第三章2 模拟多路开关

1、3.1概述，第3章模拟多路开关，功能：分别将多路测量信号传输到模数转换器进行转换。机电：电子：类型，用于大电流和低速开关，用于小电流和高速开关，第3章模拟多路开关，第3章模拟多路开关，3.2多路开关的工作原理和主要技术指标，3.2多路开关的工作原理和主要技术指标，3.2多路开关的工作原理和主要技术指标，3.2多路开关的工作原理和主要技术指标，3.2多路开关的工作原理和主要技术指标，3.2多路开关的工作原理和主要技术指标无解码器多路开关，开关类型：TL 3.3多路开关集成芯片，芯片中无解码器，四路开关各有自己的控制端子。3.3多通道开关集成芯片，3.3多通道开关集成芯片，优点：每个开关可以独立或

2、同时开关，使用方式灵活。缺点：有更多的引脚，所以集成在芯片上的开关更少。当有许多巡视检查点时，控制是复杂的。2。带解码器的多路开关，AD7501(AD7503)，3.3多路开关集成芯片，芯片上的所有逻辑输入均与TTL/DTL和CMOS电路兼容。3.3多通道开关集成芯片，表3.1 AD7501真值表，3.3多通道开关集成芯片，AD7503与AD7501相同，只是EN端的控制逻辑电平相反。(2) AD7502、3.3多路复用开关集成芯片、表3.2 AD7502真值表、3.3多路复用开关集成芯片，注意：AD7501、AD7502和AD7503芯片都是单向多路开关，即信号只能从多个(8)输入端传输到一

3、个输出端。3.3多通道开关集成芯片，3.3多通道开关集成芯片，CD4051是一个8通道单极结构，允许双向使用，也就是说，它可以用于将输出从多个切换到一个，也可以用于将输出从一个切换到多个。3.3多路复用器集成电路，表3.3 CD4051真值表，3.3多路复用器集成电路，(4) cd4052，3.3多路复用器集成电路，表3.4 CD4052真值表，3.3多路复用器集成电路，3.3多路复用器集成电路，(a)。德州仪器。(b)。模拟设备公司。美心公司http:/中国。Maxim-(d)。国家半导体公司，3.4多路开关的电路特性。为了便于讨论，模拟多路开关的开/关由图3.11所示的等效电路表示。第三章

4、模拟多路开关，3.4多路开关的电路特性，RS是信号源的内阻，CI是开关的输入电容，RON是开关的导通电阻，ROFF是开关关断时的电阻，CIO是开关输入输出端的电容，CO是输出电容，RL和CL是负载的电阻和电容。3.4多路开关的电路特性，1。漏电流，漏电流，通过断开的模拟开关的电流，表示为IS。3.4多通道开关的电路特性。在N个模拟开关的并联组合中，当一个开关接通和断开时，另一个N-1开关断开，非导通开关的漏电流将通过导通开关流经信号源，如图3.12所示。这样，在输出端将形成误差电压UOE。3.4多路开关的电路特性，输出端的误差电压：其中为单个开关的漏电流。例如，两个AD7503用于形成16个输

5、入通道。当AD7503各通道关断时，漏电流IS=2nA(25)，导通电阻RON=300。如果RS=1000，由漏电流引起的输出误差电压可由等式(3-1)计算，如下所示：3.4。多通道开关的电路特性，系统满量程输入电压为100mV，采用12位a/d转换器。如果通道数量增加或信号源的内阻很大，情况会更严重。改进的方法是采用分层组合电路。3.4多路开关的电路特性，将3n个通道分成3组，然后用3个二级开关将它们连接到输出端。这样，流向输出端的漏电流将从(3n-1)减少到(n-1)，几乎减少到多路开关2的3.4电路特性。动态响应，响应参数，开关切换时间(设定时间)，开关闭合后的系统带宽，3.4多路开关的

6、电路特性，3.4多路开关的电路特性，(1)设定时间tS，设定CIRS罗恩，增加较低水平的增益进行补偿。示例3.2让某个通道的电阻RS=300，电阻RON=200，电阻RL=5M来计算误差。3.4多路开关的电路特性，解决方案：负载效应误差=，4。串扰，串扰-由断开通道的信号电压耦合到接收通道引起的干扰。3.4多路开关的电路特性和串扰分析的等效电路如图3.16所示。3.4、多路开关的电路特性。可以看出：降低RS2和RON有利于降低串扰。增加CL也能降低串扰，但不利于动态响应。3.4多路开关的电路特性，3.5多路开关的配置，1。单端方法，单端方法，将所有输入信号源的一端连接到同一个信号地，另一端分别连接到多路开关的相应输入端。如图3.17所示。在第三章模拟多路开关和3.5多路开关的配置中，图3.17(a)中的信号地非常接近模拟地，但在实践中很难实现。、uo、优点：缺点：可以使用系统的所有通道。抗共模干扰能力差。2。双端方法，双端方法，将所有输入信号源的两端分别连接到多通道开/关的输入端。3.5多路开关配置、3.5多路开关