第3章模拟多路开关

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多路复用模拟开关

多路复用模拟开关
注:1. NO,NC,COM,ADD,EN, EN 或 LE 上超过 V+或 V- 的的信号受内部二极管的钳制。限制正
向二极管电流为最大额定电流值。 2. θJA是在空气条件下,元件直接安装在高效导热性系数的测试板上测量得到的。详细内容参考技术
摘要TB379。
4

武汉力源信息技术有限公司
14

武汉力源信息技术有限公司
免费电话:800-880-8051
数据手册 DS-107-00024CN
电源供电考虑
ISL43681 和 ISL43741 的结构是典型的 CMOS 模拟开关,因为它们有 3 个电源引脚:V+,V-,和 GND。 V+和 V- 驱动内部 CMOS 开关,决定它们的模拟电压极限值,因此模拟信号通路和 GND 之间没有连接。 不象用 13V 最大电源电压供电的其他模拟开关,ISL43681 和 ISL43741 的 15V 最大电源电压为 10%容差
引脚图
2

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真值表
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注:逻辑“0” ≤ 0.8V,逻辑“1” ≥ 2.4V,V+在 2.7V 和 10V 之间。”X”=无影响。
注:逻辑“0” ≤ 0.8V,逻辑“1” ≥ 2.4V,V+在 2.7V 和 10V 之间。”X”=无影响。 订购信息
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引脚描述
引脚 V+ VGND
Hale Waihona Puke ENENLECOM NO ADD N.C.

计算机网络通信技术第03章 调制解调和多路复用技术

计算机网络通信技术第03章 调制解调和多路复用技术
频带传输系统的组成如图3-17所示,它 主要由调制器、解调器、信道、滤波器 和抽样判决器组成。
调制解调技术
在频带系统中,调制器、解调器是核心,调制解 调技术也是通信学科中的关键技术和重要内容。
在频带系统中还有功率放大器、混频器、馈线系 统、天线等部分,这些部分从原理角度看对信号不会 产生有本质变化,不列在频带系统中。
调制解调技术(2)
数据信号的调制是指利用数据信号来控制一定 形式高频载波的参数,以实现其频率搬移的过程。
高频载波的参数有幅度、频率和相位,因此, 就形成了幅移键控(ASK)、频移键控(FSK) 和相移键控(PSK)三种基本数字调制方式。
幅移键控(ASK)( 1.定义 )

幅移键控(ASK, Amplitude Shift Keying)又称幅度键控,
上,让载波通过;0信号时开关S断开,载波不能通过。这
种通过开关的通断达到载波的有无(实质上是改变载波的
幅度)所形成的信号也叫 OOK(On-off Keying)信号。
3.波形
由定义和实现逻辑都可画出2ASK信 号的波形,如图所示。
第03章 调制解调和多路复用技术
第03章 调制解调和多路复用技术
内容提要:
调制与解调 基带传输 频带传输 PSK、FSK、ASK 多路复用技术
调制和解调
在计算机与打印机之间的近距离数据 传输、在局域网和一些域域网中计算机间 的数据传输等都是基带传输。
基带传输实现简单,但传输距离受限。
④.抽样判决器:带有噪声的数据波形恢复成标准的数据基带信号。
1.理想基带传输系统
理想基带传输系统的传输特性具有理想低通特 性,其传输函数为
理想基带传输系统

模拟多路开关

模拟多路开关
迟时间; tOFF:选通信号EN达到50%这一点时到开关断开时的
延迟时间; tOPEN: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。
3.3 多路开关集成芯片 1. 无译码器的多路开关
AD7510芯片:
USS 1
芯片中无译码器,四个通 GND 2 道开关都有各自的控制端。 A1 3
TL182C,AD7510,AD7511,AD7512,CD4066, TS12A44513,TS3A4741,TS3A24159,… …
RON < 0.3Ω
TS12A44513芯片
CD4066芯片
3.3 多路开关集成芯片
2. 有译码器的多路开关
AD7501(AD7503)
AD7501(AD7503) 芯片结构及引脚功能
双极性晶体管开关 场效应晶体管开关
➢ 结型 ➢ 绝缘栅型(MOS) 集成电路开关
C
C
B E
B E
NPN
PNP
双极型晶体管
多路开关:
3.1 概述
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) 集成电路开关
多路开关:
3.1 概述
ห้องสมุดไป่ตู้
电子多路开关根据结构可分为:
3.1 概述
多路开关:
PMOS和NMOS结合可以构成 CMOS(互补对称MOS:
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
Complementary Metal-OxideSemiconductor Transistor 互 补型金属氧化物半导体)

第03章 模拟多路开关

第03章  模拟多路开关

3.3 多路开关集成芯片
一、无译码器的多路开关
模拟电路开关设计之一
s1 s0 = 00时,clk_out=clk_in = 01时,clk_out=clk_in/2 = 10时,clk_out=clk_in/4 = 11时,clk_out=clk_in/8
用1片AD7510和若干个基本门(与、或、非)实现!
将多路开关、计数器、译码器和控制电路制造在一块芯片上。
二、多路开关的主要技术指标
Ron:导通电阻。 Ron越小,开关两端压降越小, 开关性能越好; topen:当两个通道均断开时,开关从一个通 道的接通状态转到另一个通道接通状 态并达到稳定所需要的时间。 topen越小,开关切换速度越快,开关 性能越好;
交流电压有效值的测量
为了保证精度,AC/DC的输入交流有效值应在0.7V-7V之间。 被测信号输入有三档:0V-0.1V 0.1V-1V 1V-10V
量程转换
传感器
小电流监测
分流器是一个阻值很小的电阻,其精度较高且温漂小。通 常模数转换芯片输入模拟信号是电压信号,通过测量分流器其 两端的压降可计算出动力电池电流的大小。
Ur I r
基于霍尔传感器的大电流监测
霍尔传感器的输出电压与被测电流的关系
霍尔传感器是用电磁感应原理来测量电流信号的,通过电 磁场感应得到的电压信号通常较小,只有几个mV左右。 现在市场上采购到的霍尔传感器,很多已将放大电路内嵌 到传感器内部,为此,需要为内嵌的放大器提供正负电源。
二、双端接法
输入信号源的两端各 自分别接至多路开关的两 个输入端。 多路开关实际通道数 只有单端接法的一半。
3.6 模拟多路开关的应用
一、通道的扩展方法
二、组成程控放大器

第三章 微机继电保护基础

第三章 微机继电保护基础

跟随器的输入阻抗很高(达 1010 ), 输出阻抗很低(最大 ),因而A1对输入 6 u sr 来说是高阻抗;而在采样状态时,对 信号 C h 为低阻抗充电,故可快速采样。又 电容器 由于A2的缓冲和隔离作用,使电路有较好的 保持性能。
SA为场效应晶体管模拟开关,由运算放大器A3 驱动。A3的逻辑输入端 S / H 由外部电路(通常可 C h 处于 由定时器)按一定时序控制,进而控制着 采样或保持状态。符号 表示该端子有双重功 S/H 能,即 S/H S / H =“1”电平为采样(Sample)功能, =“0”电平为保持(Hold)功能。某个符号 上面带一横,表示该功能为低电平有效,这是数字 电路的习惯表示法。
A1和A2的接法实质相同,在采样状态(SA接通时),A1 的反相输入端从A2输出端经电阻器R获得负反馈,使输出跟 踪输入电压。在SA断开后的保持阶段,虽然模拟量输入仍 在变化,但A2的输出电压却不再变化,这样A1不再从A2的 输出端获得负反馈,为此在A1的输出端和反相输入端之间跨 接了两个反向并联的二极管,直接从A1的输出端经过二极 管获得负反馈,以防止A1进入饱和区,同时配合电阻器R起 到隔离第二级输出与第一级 fmax
目前大多数的微机保护原理都是反映工频量的,在这种 情况下,可以在采样前用一个低通模拟滤波器(Low Pass Fliter, LPF)将高频分量滤掉,这样就可以降低 f S 。实际 上,由于数字滤波器有许多优点,因而通常并不要求图3-1中 的模拟低通滤波器滤掉所有的高频分量,而仅用它滤掉 f S / 2 以上的分量,以消除频率混叠,防止高频分量混叠到工频附 近来。低于 f S / 2 的其他暂态频率分量,可以通过数字滤波 来滤除。
由于Z g 很小,所以共模干扰信号对变 换器二次侧的影响得到了极大的抑制。这 样中间变换器还起到屏蔽和隔离共模干扰 信号的作用,可提高交流回路的可靠性。

模拟开关和多路复用器常见问题解答

模拟开关和多路复用器常见问题解答

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其他技术支持资料以及相关活动请访问以下技术支持中心网页/zh/content/ADI_CIC_index/fca.html.Analog Devices, Inc.版本历史版本日期作者描述1.0 2013/9/7 CAC(XS)文档新建目录版本历史 (II)目录 (III)第1章简介 (4)1.1产品简介 (4)1.2参考资料 (5)第2章模拟开关基础 (6)第3章常见应用问题解答 (8)3.1 使用模拟开关时,会带来哪些直流误差? (8)3.2使用模拟开关时,会带来哪些交流误差? (9)3.3模拟开关的建立时间和开关时间代表什么? (14)3.4在使用电子开关设置运放增益时,怎样减小模拟开关的导通电阻所带来的误差? (14)3.5什么条件会导致模拟开关的闩锁? (17)3.6模拟开关可以驱动的电容大小是多少,或者说其输出端的走线长度有要求吗? (20)3.7当数字控制口悬空时,电子开关的输入处在什么状态,会切换到固定的通道吗? (20)3.8模拟电子开关可否用来传输4-20mA电流信号? (20)3.9模拟电子开关的输入信号大小怎么确定? (20)3.10模拟电子开关在没有上电的情况下其输入输出通道是什么状态? (21)3.11模拟电子开关有没有大电流导通能力的,可以应用在切断电源上的电子开关? (21)3.12电子开关是不是都是双向导通的? (21)第1章简介1.1 产品简介在要求针对模拟信号控制和选择指定传输路径的电子系统的设计中,模拟开关和多路复用器已成为必要元件之一。

多路复用器和模拟开关

多路复用器和模拟开关

多路复用器和模拟开关多路复用器(MULTIPLEXER 也称为数据选择器)是用来选择数字信号通路的;模拟开关是传递模拟信号的,因为数字信号也是由高低两个模拟电压组成的, 所以模拟开关也能传递数字信号。

在CMOS多路复用器中,因为其数据通道也是模拟开关结构,所以也能用于选择多路模拟信号。

但是TTL的多路复用器就不能选择模拟信号.。

用CMOS的多路复用器或模拟开关传递模拟信号时要注意:模拟信号的变化值必须在正负电源电压之间,譬如要传递有正负半周的正弦波时,必须使用正负电源且电源电压大于传递的模拟信号峰值,这时其控制或地址信号必须以负电源电压为0,而以正电源电压为1;或者用单电源供电,而使模拟信号的变化中值在 1/2 电源电压上, 传递之后再恢复到原来的值。

1、常用CMOS模拟开关引脚功能和工作原理1.四双向模拟开关CD4066CD4066的引脚功能如下图所示。

每个封装内部有4个独立的模拟开关,每个模拟开关有输入、输出、控制三个端子,其中输入端和输出端可互换。

当控制端加高电平时,开关导通;当控制端加低电平时开关截止。

模拟开关导通时,导通电阻为几十欧姆;模拟开关截止时,呈现很高的阻抗,可以看成为开路。

模拟开关可传输数字信号和模拟信号,可传输的模拟信号的上限频率为40MHz。

各开关间的串扰很小,典型值为-50dB。

2.单八路模拟开关CD4051CD4051引脚功能如下图所示。

CD4051相当于一个单刀八掷开关,开关接通哪一通道,由输入的3位地址码ABC来决定。

“INH”是禁止端,当“INH”=1时,各通道均不接通。

此外,CD4051还设有另外一个电源端VEE,以作为电平位移时使用,从而使得通常在单组电源供电条件下工作的CMOS电路所提供的数字信号能直接控制这种多路开关,并使这种多路开关可传输峰-峰值达15V的交流信号。

例如,若模拟开关的供电电源VDD=+5V,VSS=0V,当VEE=-5V时,只要对此模拟开关施加0~5V的数字控制信号,就可控制幅度范围为-5V~+5V的模拟信号。

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
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数据采集与处理
9
3.2 多路开关的工作原理及主要技术指标
2. 集成电路开关
T1 Ui1
Ui2
T2
Ui...3
...
Ui1 5
Ui1 6
T3
U0
......
T1 5 T1 6
1
2
3
......
15 16
四- 十六线译码器
计数
四位计数器
23 22 21 20
Hale Waihona Puke 图3.5 集成多路开关数据采集与处理
10
3.2 多路开关的工作原理及主要技术指标
➢tOPEN:开关从一个导通通道切换到另一个通道
并导通的时间。
数据采集与处理
11
第3章 模拟多路开关
3.3 多路开关集成芯片
1. 无译码器芯片: TL182C,AD7510,AD7511,AD7512。
数据采集与处理
12
3.3 多路开关集成芯片
USS 1 GND 2
A1 3 A2 4 A3 5 A4 6 NC 7 UDD 8
类型 式: 系统干扰性大。
电 电气性:小电流、低压、高速切换。 子 机械性:无触点,寿命长,体积小, 式: 系统干扰性小。
结论:数据采集系统中广泛采用电子式多 路开关。
数据采集与处理
2
3.1 概 述
1、双极性晶体管开关:导通电阻大,电流控
制,功耗大,集成度低,单向传输信号;工
电 作速度快。
子 式
2、场效应晶体管开关:
结型:分立器件, 需电平转换电路驱动。
电压控制,双向传输信号,
类 导通电阻小。 型
绝缘栅型: 易于集成电路。
3、集成电路开关:芯片上集成场效应多路开关
、地址计数器、译码器,体积小,稳定性好,
使用方便。
数据采集与处理
3
第3章 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. 工作原理
Ui1 模拟信号1
Ui1
T1
Uo
-2 0 V
R21
UC1 Ui8 UC8
R11
. . .
-2 0 V
R18
T1 +4 V
T8
R28
T8
+4 V
图3.4 绝缘栅场效应管多路开关
数据采集与处理
8
3.2 多路开关的工作原理及主要技术指标
优 开关切换速度快,导通电阻小,且随 点:信号电压变化波动小;易于电路集成。
缺 点:衬底要有保护电压。
缺 ①漏电流大,开路电阻小,导通电 阻大。
点: ②电流控制器件,基极电流对信号 源有干扰,功耗大,一个方向传送 信号。
数据采集与处理
5
3.2 多路开关的工作原理及主要技术指标
(2) 场效应管型:
Ui1
T1
Uo
(a) 结型场
R21
效应管 (P沟道耗尽型)
通道选择1
UC1
R11
.
T1
.
Ui8 .
T8
R28
(1)芯片中无译 16 S1 码器,四个通道开 15 D1 关都有各自的控制
14 S2
端; 13 D2 12 S3 (2)可程控逐个 11 D3 导通,也可同时多 10 S4 个导通,使用灵活;
9 D4 (3)引脚多,开
关少,巡回检测复
图 3 . 6 A D 7 5 1 0 芯 片 杂。
数据采集与处理
...
...
OUT S1 S4 S5 S8 OUT
A1 GND
EN (5~ 8)OUT
S8 S7 S6 S5
1
16
2
15
3
14
4 AD 13 5 7502 12
6
11
7
10
8
9
图3.8 AD7502芯片结构及引脚功能
A0
USS UDD S1 OUT(1~ 4)
S2 S3 S4
数据采集与处理
17
3.3 多路开关集成芯片
UC8 通道选择8
R18
T8
图3.3 结型场效应管多路开关
数据采集与处理
6
3.2 多路开关的工作原理及主要技术指标
优点:开关切换速度快,导通电阻小,可 双向传送信号。
缺点:为分立元件,需专门的电平转换电 路驱动,使用不方便。
数据采集与处理
7
3.2 多路开关的工作原理及主要技术指标
(b) 绝缘栅场效应管开关(N沟道增强型)
数据采集与处理
15
3.3 多路开关集成芯片 表3.1 AD7501真值表
A2
A1
A0
EN
导通
0
0
0
1
1
0
0
1
1
2
0
1
0
1
2
0
1
1
1
4
1
0
0
1
5
1
0
1
1
6
1
1
0
1
7
1
1
1
1
8
×
×
×
0

数据采集与处理
16
3.3 多路开关集成芯片
UDD
(+1 5 V)

USS
(-1 5 V)
EN A1 A0
电平转换 译码驱动
EN A2 A1 A0
电平转换
译码驱动
... ...
A1
GND EN A2 S8
OUT S7
S6 S5
1
16
2
15
3
14
AD
4 7501 13
5
12
6
11
7
10
8
9
A0 USS UDD S1 OUT S2 S3 S4
S1
S8
图3.7 AD7501(AD7503)芯片结构及引脚功能
片上所有逻辑输入与TTL/DTL及CMOS电路兼容。
T1
Uo
R21 +15V
⑴双极型
UC1 通道选择1
R11
T1
模拟信号8 Ui8 通道选择8 UC8
. . .
T8
R18
R28 +15V T8
图3.2 双极型晶体管开关电路
数据采集与处理
4
3.2 多路开关的工作原理及主要技术指标
注意:在控制信号UC1~ UC8中能否同时有 两个或两个以上为0?
优点:开关速度快。
第3章 模拟多路开关
3.1 概述
3.2 多路开关的工作原理及主要技 术指标
3.3 多路开关集成芯片
3.4 多路开关的电路特性
3.5 多路开关的配置
3.6 模拟多路开关的应用
数据采集与处理
1
第3章 模拟多路开关
3.1 概述
作用:切换模拟通道,将多路被测信号
分别传送到A/D转换器进行转换。
机 电气性:大电流、高压、低速切换。 电 机械性:有触点,寿命短,体积大,
13
3.3 多路开关集成芯片
2. 有译码器芯片
单向传输信号类型: ⑴AD7501(AD7503的EN反极性)8选1; (2)AD7502: 双4选2。
双向传输信号类型: (1)CD4501:8选1; (2)CD4502:双4选2。
数据采集与处理
14
UDD
(+1 5 V)

USS
(-1 5 V)
3.3 多路开关集成芯片
表3.2 AD7502真值表
A1
A0
EN
接通通道
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
1
×
×
0
1和5 2和6 2和7 4和8

数据采集与处理
18
3.3 多路开关集成芯片
UDD 16
(+15V)
INH C
6
9
BA
10
2. 多路开关的主要指标
➢RON :导通电阻;
➢RONVS:导通电阻温度漂移;
➢IC :开关接通电流;
➢IS :开关断开时的泄漏电流;
➢CS:开关断开时,开关对地电容;
➢COUT:开关断开时,输出端对地电容; ➢tON:选通信号有效至开关接通的延迟时间;
➢tOFF:选通信号无效至开关断开的延迟时间;
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