多路模拟开关结构原理

模拟开关

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描述

多路模拟开关

由于计算机的工作速度远远快于被测参数的变化,因此一台计算机系统可供几十个检测回路使用,R1906-2P但计算机在某一时刻只能接收一个回路的信号。因此,必须通过多路模拟开关实现多选1的操作,将多路输入信号依次切换到后级。

目前,计算机控制系统使用的多路开关种类很多,并具有不同的功能和用途。如集成电路芯片CD4051(双向、单端、8路)、CD4052(单向、双端、4路)、AD7506(单向、单端、16路)等。所谓双向,就是该芯片既可以实现多到一的切换,也可以完成一到多的切换;而单向则只能完成多到一的切换。双端是指芯片内的一对开关同时动作,从而完成差动输入信号的切换,以满足抑制共模干扰的需要。

结构原理

现以常用的CD4051为例,8路模拟开关的结构原理如图3-3所示。CD4051由电平转换、译码驱动及开关电路三部分组成。当禁止端INH为“1”时,前后级通道断开,即S。—S,端与Sm端不可能接通;当INH为“0”时,则通道可以被接通,通过改变控制输入端C、B、A的数值,就可选通8个通道S。~S,中的一路。比如:当CBA= 000时,通道S。选通;当CBA= 001时,通道S,选通;……当CBA=111时,通道S,选通。

模拟开关是一种能够按照控制指令模拟信号传输进行通、断控制的电子器件。

控制系统

CC4051是一个允许双向使用的CMOS多路开关集成芯片,它既可用于8路到1路的切换(用于A/D),又可用于1路到8路的切换(用于D/A)。其原理电路如下左图所示,芯片管脚分布图如下右图所示:

控制系统

左图中,左侧三个信号VDD、Vss、VEE是芯片供电电源。

上面A、B、C分别为三位数字信号控制输入端,它们组成的二进制数ABC决定了8路模拟开关的其中1路处于导通状态,其它7路处于断开状态。三位二进制数正好组成8种电路状态,与8路开关状态相对应。INH为数字信号ABC输入高电平参考电压输入端。

下面0~7为八路模拟输入(或输出),OUT/IN为一路模拟输出(或输入)。

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