TP0164多路模拟开关

模数转换系统通道间相互影响的原因及消除方法

用示波器监视多路模拟开关的输出电压，发现从通道１切换到通道２后不到２仙ｓ，电压就从５Ｖ跌落到１０ｍＶ左右，但此后电压衰减速度明显变慢，时间常数约数百微秒。可以肯定问题出在低通滤波和多路模拟开关上。
２原因分析
简化起见，分析一个两通道的模数转换系统，电路图如图２所示。
图２模数转换系统ｎｇ２ＴｈｅＡＤＣｓｙｓｔｅｍ
“＋％
因为ｃｆ》已，所以有：
ｒ
△ｕ一；咎（砜一Ｕｆ）
（１）
Ｌｆ
这和试验结果及定性分析都是吻合的。
显而易见玑一Ｕ由本通道和上一通道的输入信
号决定，不能人为改变。各芯片引脚的分布电容足固
定的，难以大幅度减小Ｃ。。
△ｕ的衰减时间常数与滤波电阻和电容有关，达
数百微秒，但其要减小到１ｐｓ以下才能显著降低转
换误差，这显然不可能。
图２中Ｒｒ冠。是滤波电阻，阻值４ｋｎ；Ｃ．一ｃ４是滤波电容，容量Ｏ．０４７斗Ｆ；Ｒ，是多路模拟开关的等效电阻，约为３００ｎ；Ｇ是多路模拟开关和运算放大器引脚及其连线对地的分布电容，约１００ｐＦ，而Ｇ正是引起这种现象的主要原因。
定性地分析通道的切换过程。测试条件仍如前述，通道ｌ输入５Ｖ电压，通道２输入０ｖ电压。当从
这几年出现了高速高精度的Ａ／Ｄ转换芯片和多路模拟开关，在保证１６位分辨率的同时，可以使每通道的转换时间不超过２．５恤ｓ，而且成本也在可接受的范围内。如果使用８路的多路模拟开关，通道间的最大采样时间差将＜１７．５肛ｓ，对于５０Ｈｚ工频信
号相当于０．３１５。，远小于电流互感器（ＴＡ）、电压互感器（７ｒｖ）等环节带来的误差，完全能满足继电保护装置的要求。同时，随着ｃＰｕ系统处理能力的提高，采样速率也不断提高，降低了对前置低通滤波回路的要求，采用无源低通滤波器就可以满足继电保护装置的要求。

TP0164 使用手册Ver2.7
●概述
●脚位描述
●电器参数
●脚位图
●输出脚功能
●参考电路
●逻辑图
●包装形式
●概述
TP0164是一个64选一功能的芯片，它可以由64 个输入脚位中，选择一种输入信号当作输出。

此功能可为双向的模拟输出(输入)，或是为单向的数字输出信号。

具有低导通阻抗，在整个输入信号范围内，导通电阻保持相对稳定。

●脚位描述
推荐工作条件：
电源电压范围…………2.5V～5.5V
输入电压范围…………0V～V DD
储存温度范围…………－50℃～125℃
工作温度范围…………－25℃～75℃
极限值：
电源电压…...－0.5V～6V
输入电压……－0.05V~V DD+0.05V
输入电流…………….±150mA
电器参数
脚位图
输出脚 O 的功能说明：
When EB=0,EN=1; the output is as following :
When EN=0; or EB=1; output is Hi-Z only.
参考电路调音量大小
触控开关
逻辑图
包装形式LQPF 80 Pins。

4066中文资料

Sine
Wave
5
VDD = 15V
Distortion
0
Frequency
VC = VDD = 5V, VSS = −5V RL = 10 kΩ,
0.
Response-Switch VIS = 5Vp-p, f= 1 kHz, (Figure 4)
1
“ON” (Frequency VC = VDD = 5V, VSS = −5V, RL = 1 kΩ,
当模拟开关的电源电压采用双电源时，例如 =﹢5V， =﹣5V（均对地0V 而言），则输入电压对称于0V 的正、负信号电压（﹢5V～﹣5V）均能传输。这时要求控制信号 C=“1”为+5V，C=“0”为-5V，否则只能传输正极性的信号电压。
CD4066引脚功能图
内部方框图
Absolute Maximum Ratings 绝对最大额定值：
5
=50pF(Figure 6)
0
RL=1.0kΩ, CL=50pF, (Figure 7)VOS(f) = ½ VOS(1.0 kHz)
6. VDD = 5.0V
0
8. VDD = 10V
0
8. VDD = 15V
5
Signal
Input
CIS Capacitance 信号
8.
输入电容
0
Signal
20
80 240
320
0
Δ“ON”
RL = 10kΩ to (VDD − VSS/2) VCC = VDD, VIS = VSS to VDD
ΔRO Resistance
VDD = 10V
10
N Between Any 2

TI 模拟开关指南

£ 选Se择le合ct适in的g tThIe模R拟ig开h关t TI Analog Switch
模An拟alo开g关Sw系it列ch Family
Specified Voltage Range (V+) Specified Voltage Range (V+ and –(V-)
TS5A31xx TS5A231xx TS5A46xx Series
而An设alo计g。SwTiItc的he模s 拟开关可用于宽电压范TI’s围a（na从log0.s8wVitc至hes12arVe）de，si支gn持ed快to速数据pa吞ss吐(o（r is高ola达te2) aGnHazlo带g 宽sig）na并ls 具(bo有th低导 voltage and current) and support
带Ta装pe和a卷nd装R：eeRl:或R未or标n示one==标st准an卷da盘rd, Tre=el小, T卷=盘small reel
模An拟a开log关S指w南itch Guide
22
Texas Inst德ru州me仪n器ts 22001122
模An拟al开og关S概w述itch Overview
模拟开关指南
TI 信号开关产品线包括高性能、低功耗的数字、模拟及专业开关。
/switches
2012
模An拟al开og关S概w述itch Overview
£ 目Ta录bl/e引o言f Contents / Introduction
当To今da激y’s烈co的mp竞et争itiv环e e境nv使iro得nm业en界t 对于更
用bu中ffer可ing减(c少ur所ren占t d用riv的e) 电is n路ot板re面qu积ired。. TI 的Av信aila号bi开lity关in通ad过va同nc时ed支pa持ck数ag字ing和模拟应(BG用A而, Q优FN化a了nd下W一CS代P的) al数so据all通ow信s 、网络TbIo、sairgd计naa算rl esaw、iint便cshp携easc式teo-通cooc信ncsu及tpray消inree费ddu电ced子设计ap。plications. TI signal switches optimize

满足多种供电输入的大功率电源设计

计算机测量与控制．２０２１．２９（１１）　犆狅犿狆狌狋犲狉犕犲犪狊狌狉犲犿犲狀狋牔犆狅狀狋狉狅犾　·２４５　·收稿日期：２０２１０１２０；　修回日期：２０２１０５０６。

作者简介：骆训卫（１９７７）男，湖北嘉鱼人，学士，工程师，主要从事电源设计工作方向的研究。

引用格式：骆训卫，宋金华，林兰修，等．满足多种供电输入的大功率电源设计［Ｊ］．计算机测量与控制，２０２１，２９（１１）：２４５２４９．文章编号：１６７１４５９８（２０２１）１１０２４５０５ＤＯＩ：１０．１６５２６／ｊ．ｃｎｋｉ．１１－４７６２／ｔｐ．２０２１．１１．０４４中图分类号：ＴＰ３９１．９文献标识码：Ａ满足多种供电输入的大功率电源设计骆训卫，宋金华，林兰修，吴　林（同方电子科技有限公司，江西九江　３３２００２）摘要：基于大功率设备供电设计了一款效率高、功率密度大的供电单元；可以采用单相２２０Ｖ供电，也可以采用三相四线３８０Ｖ供电，给大功率设备功放单元提供了高达２４００Ｗ的输出，同时配备了三路独立的２４Ｖ输出；通过芯片Ｃ８０５１Ｆ３３０能实现与上位机串口通信，能控制电源的启动以及监测各路直流输出的电压、电流大小和整机的温度，对末级功放单元的供电可以实现阶梯式八级电压的调整；能自动识别交流输入的欠压、过压，可以有效的保护整机电源不受损伤；具有输入过欠压保护，输出过压保护、输出过流保护、输出短路保护和过温保护等功能。

关键词：大功率；效率高；功率密度；Ｃ８０５１Ｆ３３０；阶梯式；自动识别犇犲狊犻犵狀狅犳犎犻犵犺犘狅狑犲狉犛狌狆狆犾狔犳狅狉犞犪狉犻狅狌狊犘狅狑犲狉犛狌狆狆犾狔犐狀狆狌狋ＬＵＯＸｕｎｗｅｉ，ＳＯＮＧＪｉｎｈｕａ，ＬＩＮＬａｎｘｉｕ，ＷＵＬｉｎ（ＴｏｎｇｆａｎｇＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏ．Ｌｔｄ．，Ｊｉｕｊｉａｎｇ　３３２００２，Ｃｈｉｎａ）犃犫狊狋狉犪犮狋：Ａｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙｕｎｉｔｗｉｔｈｈｉｇｈｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄｈｉｇｈｐｏｗｅｒｄｅｎｓｉｔｙｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙｏｆｈｉｇｈ－ｐｏｗｅｒｅｑｕｉｐｍｅｎｔ．Ｉｔｃａｎｕｓｅｓｉｎｇｌｅ－ｐｈａｓｅ２２０Ｖｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙ，ｏｒｔｈｒｅｅ－ｐｈａｓｅｆｏｕｒ－ｗｉｒｅ３８０Ｖｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙ，ｗｈｉｃｈｐｒｏｖｉｄｅｓｕｐｔｏ２４００Ｗｏｕｔｐｕｔｆｏｒｈｉｇｈ－ｐｏｗｅｒｅｑｕｉｐｍｅｎｔｐｏｗｅｒａｍｐｌｉｆｉｅｒｕｎｉｔｓ，ａｎｄｉｓｅｑｕｉｐｐｅｄｗｉｔｈｔｈｒｅｅｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ２４Ｖｏｕｔｐｕｔｓ．ＴｈｒｏｕｇｈｔｈｅｃｈｉｐＣ８０５１Ｆ３３０，ｉｔｃａｎｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｅｗｉｔｈｔｈｅｈｏｓｔｃｏｍｐｕｔｅｒｓｅｒｉａｌｐｏｒｔ，ｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅｓｔａｒｔｏｆｔｈｅｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙａｎｄｍｏｎｉｔｏｒｔｈｅｖｏｌｔａｇｅａｎｄｃｕｒｒｅｎｔｏｆｅａｃｈＤＣｏｕｔｐｕｔａｎｄｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆｔｈｅｗｈｏｌｅｍａｃｈｉｎｅ．Ｔｈｅｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙｏｆｔｈｅｆｉｎａｌｐｏｗｅｒａｍｐｌｉｆｉｅｒｕｎｉｔｃａｎｂｅａｄｊｕｓｔｅｄｉｎａｓｔｅｐｐｅｄｅｉｇｈｔ－ｌｅｖｅｌｖｏｌｔａｇｅ．ＩｔｃａｎａｕｔｏｍａｔｉｃａｌｌｙｉｄｅｎｔｉｆｙｔｈｅｕｎｄｅｒｖｏｌｔａｇｅａｎｄｏｖｅｒｖｏｌｔａｇｅｏｆｔｈｅＡＣｉｎｐｕｔ，ｗｈｉｃｈｃａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｐｒｏｔｅｃｔｔｈｅｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙｏｆｔｈｅｗｈｏｌｅｍａｃｈｉｎｅｆｒｏｍｄａｍａｇｅ．Ｗｉｔｈｉｎｐｕｔｏｖｅｒ－ｖｏｌｔａｇｅｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，ｏｕｔｐｕｔｏｖｅｒ－ｖｏｌｔａｇｅｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，ｏｕｔｐｕｔｏｖｅｒ－ｃｕｒｒｅｎｔｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，ｏｕｔｐｕｔｓｈｏｒｔ－ｃｉｒｃｕｉｔｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄｏｖｅｒ－ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ．犓犲狔狑狅狉犱狊：ｈｉｇｈｐｏｗｅｒ；ｈｉｇｈｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ；ｐｏｗｅｒｄｅｎｓｉｔｙ；Ｃ８０５１Ｆ３３０；ｓｔｅｐｐｅｄ；ａｕｔｏｍａｔｉｃｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ图１　系统结构及原理框图０　引言供电电源是所有电子设备不可或缺的一部分，供电电源性能的好坏直接关系到设备的使用性能。

模拟开关和多路复用器基本知识

PMOS NMOSALTERNATE SYMBOLS图1：MOSFET开关导通电阻与信号电压之间的关系工艺(CMOS)可以产出优异的P沟道和N沟道MOSFET。

并联连接器件，结果会形成如图2所示的基本双向CMOS开关。

这种组合有利于减少导通电阻，同时也可能产生随信号电压变化小得多的电阻。

SWITCHDRIVERSWITCH图2：基础CMOS 开关用互补对来减少信号摆幅引起的R ON 变化COMBINED TRANSFERFUNCTION图3：CMOS 开关导通电阻与信号电压之间的关系展示的是N 型和P 型器件的导通电阻随通道电压的变化。

这种非线性电阻可能给直流精度和交流失真带来误差。

双向CMOS 开关可以解决这个问题。

导通电阻大幅降低，线性度也得到了提升。

图3底部曲线展示的是改进后的开关导通电阻特性的平坦度。

ADG8xx 系列CMOS 开关是专门针对导通电阻低于0.5 Ω的应用而设计的，采用亚微米工艺制成。

这些器件可以传导最高400 mA 的电流，采用1.8 V 至5.5 V 单电源供电(具体视器件而定)，额定扩展工作温度范围为–40°C 至+125°C 。

典型的导通电阻与温度和输入信号电平之间的关系如图4所示。

图5：两个相邻CMOS开关的等效电路：影响导通开关条件下直流性能的因素：RON 、RLOADLeakage current creates error voltage at V OUT equal to: V OUT= I LKG×R LOAD图7：影响关断开关条件下直流性能的因素：ILKG 和R当开关断开时，漏电流可能引起误差，如图7所示。

流过负载电阻的漏电流会在输出端产生一个对应的电压误差。

图8：动态性能考虑：传输精度与频率的关系会在传递函数A(s)的分子中形成一个零点。

该零通常出现在高频下，因在等效电路中，CDS和负载电容的函数。

该频率极点为开关导通电阻很小。

新型多路Pt100温控变送器

新型多路Pt100温控变送器郑贵林;王振杰【摘要】Pt100热电阻是一种应用广泛的温度测量传感器，传统的巡检或一对一检测方式其精度易受到Pt100连接电缆阻值的影响，时效性较低，成本也较高。

文中利用具备高一致性、低导通电阻（小于0．45Ω）、低漏电（小于50 nA）的新型模拟开关TS3 A44159，提出一种新型多路Pt100温控变送器，通过切换多个四通道模拟开关实现一片传感器信号环流变送器AD693采集多个三线制Pt100热电阻的多通道精准测控模式，绝对误差小于0．3℃。

实际工程应用表明，该变送器温度测量精度满足工业需求，数字RS485输出，增大了通信距离，实现了网络化分布式多设备、多测点的温度监测。

%Pt100 RTD is a kind of widely used temperature sensor measurement.The accuracy of traditional measurement mode can be affected by the connecting cable resistance.The timeliness of the traditional measurement mode is low,but the cost is high.An innovative multi-channel Pt100 RTD transducer based on analog switch TS3A44159 with high consistency,low on-state resistance ( less than 0.45Ω) and low leakage ( less than 50nA) was presented in this paper.Each three-wire Pt100 RTD needed a four-channel analog switch in the multi-channel system,while only one AD693 was used to convert measurement result to temper-ature in a cyclic detection.The absolute error was less than 0.3℃.Practical application shows that the accuracy of the temperature measurement transducer meets the industrial demand and the digital RS485 output increases the communication distance,thusform-ing the temperature monitoring system with distributed network of multi-points and multiple equipments.【期刊名称】《仪表技术与传感器》【年(卷),期】2014(000)012【总页数】4页(P47-49,65)【关键词】Pt100热电阻;TS3A44159;导通电阻;AD693【作者】郑贵林;王振杰【作者单位】武汉大学动力与机械学院，湖北武汉 430072;武汉大学动力与机械学院，湖北武汉 430072【正文语种】中文【中图分类】TP2160 引言Pt100热电阻是一种广泛应用于工业测温领域的传感器，通过对其阻值的测量得到相关设备的运行温度。

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。