多路模拟开关.
多路复用模拟开关
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。
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武汉力源信息技术有限公司
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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
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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.
附：两种模拟开关
附件2：参考资料
附：两种模拟开关
模拟开关
除了CMOS四双向模拟开关外，另一类CMOS模拟门就是常见的多路模拟开关。
典型的多路模拟开关有四选一，双四选一，八选一，双八选一，十六选一和三十二选一等多种，这些模拟开关除了外部引线排列，通道数不同外，其工作原理和主要应用方法基本相同。
在本电路中使用的为八选一模拟开关（CD4051）
CD4051是常用的八选一模拟开关，具有双向传输性能。
CD4051的逻辑与引脚、功能如图所示：在本电路中使用的为八选一模拟开关（CD4051）
CD4051是常用的八选一模拟开关，具有双向传输性能。
CD4051的逻辑与引脚、功能如图5-8-9所示。
0X
A
A
A
2
图5-8-9 CD4051模拟开关管脚图。
IC资料-CD4051_4052_4053多路选择模拟开关
850
270
1050
1300
330
120
400
520
Ω
210
80
240
300
10
10
Ω
5
±50 ±200 ±200 ±200
±0.01
±50
±500 ±2000 ±2000 ±2000
nA
±0.08 ±200 ±0.04 ±200 ±0.02 ±200
nA
1.5 3.0 4.0 3.5 7 11 -0.1 0.1 3.5 7 11 -10-5 -10-5
-0.1 0.1 20 40 80
-10-5 -10-5
-0.1 0.1 20 40 80
-0.1 0.1 150 300 600
信号输入VIS和输出VOS VDD＝2.5V VEE＝-2.5V 或VDD＝5V VEE＝0V VDD＝5V 导通电阻 （峰值 RL＝10kΩ VEE＝-5V RON VEE ≤ VIS ≤ （任一通道） 或V DD＝10V VDD） VEE＝0V VDD＝7.5V VEE＝-7.5V 或V DD＝15V VEE＝0V VDD＝2.5V VEE＝-2.5V 或VDD＝5V VEE＝0V VDD＝5V 任两个通道间 RL＝10kΩ （任 VEE＝-5V 的导通电阻增 或V DD＝10V 一通道） 益 VEE＝0V VDD＝7.5V VEE＝-7.5V ΔRON 或V DD＝15V VEE＝0V 关态通道漏电 VDD-＝7.5V，VEE＝-7.5V 流， 任一通道处 O/I＝±7.5V，I/O＝0V 于关态 inhibit=7.5V CD4051 关 态 通 道 漏 电 VDD=7.5V CD4052 流， 所有通道处 VEE=-7.5V O/I=0V 于关态 CD4053 I/O=±7.5V 控制输入A、B、C和inhibit VEE＝ VSS，RL VDD=5V ＝1k Ωto VSS VDD=10V 低 电 平 输 入 电 IIS<2uA,所有的 VIL 通道为关态 压 VDD=15V VIS＝VDD thru
第十章A_D和D_A转换器接口
锲而舍之，朽木不折。锲而不舍，金石
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DAC0832的工作过程
CPU执行输出指令，输出8位数据给DAC0832 在CPU执行输出指令的同时，使ILE、WR1、CS三
（5）温度灵敏度：D/A转换器受温度变化影 响的特性，数字输入值不变，模拟输出信号 随温度的变化。
一般D/A转换器温度灵敏度为
±50PPM/℃（1PPM为百万分之一） 锲而舍之，朽木不折。锲而不舍，金石 可镂 友友情分享O(∩_∩)O~
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（6）温度系数： 在满刻度输出的条件下，温度 每升高1℃，输出变化的百分数定义为温度系 数
DAC0832的连接特性：
（1）分辨率为8位的乘法型DAC，内部有两 级缓冲，框图见下页：
（2）适合多片DAC时的多点并发控制的系统
（3）时序图如图10.3
（4）工作方式：有单缓冲、双缓冲、直通方 式。（各种方式如何接口？）
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DAC0832的工作方式介绍
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1.查询方式（P270 2.中断方式（P276 3. DMA方式（P287
10.4 D/A 一、D/A转换器及其连接特性 1、主要参数 （1）线性误差：理想转换特性是线性的，实际
特性总有一定的非线性，用在满刻度范围内偏 离理想特性的最大值表示线性误差
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多路模拟开关工作原理
多路模拟开关工作原理
嘿，朋友们！今天咱来唠唠多路模拟开关的工作原理。
你知道不，这多路模拟开关就像是一个超级管理员！比如说，把它想象成一个交通指挥员，道路就是那些信号通道。
这多路模拟开关可不简单呐！它可以根据需要，快速又准确地切换不同的信号通道。
就好比你在听音乐的时候，从一首欢快的歌突然切换到一首抒情的歌，是不是很神奇？这就是它的厉害之处！
咱举个例子哈，就像你家里有很多电器，电视、冰箱、洗衣机啥的。
你不可能同时使用它们所有吧，那就得有个东西来帮忙控制，让电流准确地流到你想要打开的那个电器上。
这多路模拟开关就是干这个活儿的！你说它重要不重要？
它的工作过程就好像是走迷宫一样。
要在众多的通道中找到正确的那一条，然后打开通道的大门，让信号顺利通过。
哎呀呀，是不是很有意思？
当信号来临，多路模拟开关就迅速行动起来。
“嘿，这边来啦，赶紧给它带路！”它就像是个火眼金睛的大侠，一下子就找到了正确的路径。
而且啊，这多路模拟开关还特别智能呢！它能够根据不同的情况做出最恰当的选择。
就好像你去餐厅点餐，服务员会根据你的口味和需求给你推荐最合适的菜品一样。
总之呢，多路模拟开关的工作原理真的很奇妙，它在各种电子设备中都发挥着至关重要的作用。
没有它，那些电子设备可就没法这么顺畅地工作啦！这就是它的魅力，难道你不想更深入地了解它吗？。
中科大数据采集与处理技术课件——模拟多路开关资料.精讲
T8
缺点：为分立元件，需专门 的电平转换电路驱动，
VDD R28
UC8 通道选择8
R18
T8
使用不方便。
结型场效应管多路开关
数据采集与处理技术
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. 多路开关工作原理
场效应管开关
② 绝缘栅场效应管开关
其工作原理与结型场效 应管多路开关类似。
优点：开关切换速度快，导通电 阻小，且随信号电压变化 波动小；易于和驱动电路 集成。
缺点：衬底要有保护电压，P沟 道加正电压，N沟道加负 电压。
数据采集与处理技术
Ui1
T1
Uo
-20V
R21
UC1 R11
. . Ui8 .
T1
+4V T8
-20V
UC8 R18
R28
T8 +4V
绝缘栅场效应管多路开关
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. 多路开关工作原理 Ui1 T1
数据采集与处理技术
模拟多路开关
3.3 多路开关集成芯片 1. 无译码器的多路开关
TL182C，AD7510，AD7511，AD7512，CD4066， TS12A44513，TS3A4741，TS3A24159，… …
RON < 0.3Ω
TS12A44513芯片
数据采集与处理技术
CD4066芯片
模拟多路开关
数据采集与处理技术
模拟多路开关
3.3 多路开关集成芯片 2. 有译码器的多路开关
CD4501
C
B
A
INH
导通
0
0
多路开关的工作原理
多路开关的工作原理
多路开关的工作原理是通过转动的方式控制电流的通断，从而实现对电路的切换。
它由一个主动机构和多个动作片组成，主要包括固定端、动作片、隔离板和触点等部件。
当多路开关处于关闭状态时，固定端和动作片之间存在较大的接触阻力，电流无法通过。
当旋转多路开关时，动作片会与固定端之间形成多个接触点，随着旋转的角度增大，接触点的数量也增多。
这些接触点的分布相对均匀，能够有效地分担电流负载。
同时，隔离板起到隔离不同接触点之间电流的作用，确保电流只能在选定的接触点之间流动。
在开关旋转时，动作片会通过推动隔离板的方式切换接触点，从而实现电流路径的切换。
多路开关的工作原理基于接触点的分布和切换，它可以在电路中切换不同的连接方式，实现不同功能的电路切换。
而且，由于接触点的均匀分布和隔离板的存在，多路开关能够在通断过程中避免电弧的产生，从而保护电路的稳定性和安全性。
TP0164多路模拟开关
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。
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3. 滤波芯片Maxim MAX260
3) 传递函数
低通滤波器传递函数
2 w0 H ( s) 2 2 s s( w0 / Q) w0
带通滤波器传递函数
s( w0 / Q) H ( s) 2 2 s s( w0 / Q) w0
高通滤波器传递函数
道相位误差
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(4) 结构形式
2) 多通道公用A/D
特点：启动采样后，各通道并行进行采样，然后由
多路开关轮流选通并进行AD变换。不必考虑采样
/保持器的捕捉时间。
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(4) 结构形式
3)多通道分别采用S/H和A/D
特点ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ各通道分别采用S/H和A/D，适用于高速多
通道数据采集系统和各通道同时采集数据的系统。
开关接通电阻：170欧
开关接通、断开时间：0.8us
DIP:Dual In-line Package， 双列直插 式封装
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(3) 应用：两片AD5701实现16通道开关
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1. 概述
(1) 采样/保持电路
A/D转换时使输入信号保持不变的电路，对数据采集
系统精度有决定性影响。 (2) 运行模式 采样模式+保持模式，由数字控制输入端选择 (3) 构成
控制电路
3
(3) 开关元件——重要部件
机电开关：干簧继电器
湿式水银继电器
电气特性理想 速度偏慢 体积偏大
固体开关：双极型晶体管
场效应管
CMOS集成模拟开关
体积小 速度快 导通电阻小
4
(4) CMOS集成模拟开关
性能指标：通道数目
开关电阻
漏电流——漏级电路
输入电压
分类：多输入单输出
单输入多输出
5
(5) 常用芯片
1
6.1 多路模拟开关
6.2 采样/保持电路 6.3 信号放大电路 6.4 MAX滤波芯片 6.5 存储电路 6.6 显示电路
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(1) 用途 模拟开关是一种在数字信号控制下将模拟信号 接通或断开的元件或电路。 (2) 构成 多路模拟一般由开关元件和控制（驱动）电路 两部分组成。 开关元件
捕捉时间：从采样命令发出到采样/保持器的输出
由上次保持值达到输入信号的当前值所需时间。
保持电压的衰减率：保持模式状态下，由于保持电
容的漏电和其他杂散漏电流引起的保持电压衰减
的速率。
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(4) 结构形式
1) 多通道公用S/H和A/D
特点：完成一次AD变换后，要等到下一次采样命令到 达，并是保持电容上的电压跟踪到当前输入信号的值 后，才能再次启动AD变换器。速度慢，易引起各通
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2. AD585
(3) 应用— 一倍增益采样保持电路
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1. 放大电路原理
用途：
传感器输出电压信号一般较弱，后面需接放大器电路， 与AD转换器所需电平极性匹配，充分利用AD精度； 阻抗变换，隔离后面的负载对传感器影响，充分抑制 共模干扰； 要求：高输入阻抗、高共模抑制比、低失调与漂移、 低噪声及高闭环增益稳定性等。
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1. 放大电路原理—(1) 同相串联差动放大器
R1 R4 R2 R3
U i 2 (1 R2 / R1 )U i1 Uo R4 U i 2 R3 R4 1 U i 2 U i1 R3
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1. 放大电路原理—(2) 同相并联差动放大器
辅助存储器(辅存)
高速缓冲存储器 （缓存） 存放当前正在执行 的部分程序或数据， 向CPU快速提供马 上要执行的指令或 数据。位于CPU和 主存之间，速度可 与CPU匹配，存取 时间快，容量较小
存放当前运行时 所需要的程序和 数据，以便向 CPU快速提供信 息。 存取速度快、容 量较小，价格较 高，设置于主机 内部（内存储器）
s2 H ( s) 2 2 s s( w0 / Q) w0
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1. 概述
(1) 存储器功能：具有记忆功能的部件，用来存放
数据和程序
(2) 存储器分类
1) 2) 3) 4) 按在系统中的作用 按存储介质 按存储方式 按信息的可保存性
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(2) 存储器分类—1) 按在系统中的作用
主存储器(主存)
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1. 滤波
2. 滤波器分类：
高通滤波器
低通滤波器
带通滤波器
带阻滤波器
全通滤波器
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3. 滤波芯片Maxim MAX260
1) 结构
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3. 滤波芯片Maxim MAX260
2) 特性
配有滤波器设计软件，带微处理器接口；
可控制64个不同的中心频率，128个不同的品质
因数和4种工作模式；
对中心频率和品质因数可独立编程；
Uo1 Ui1 IR1 ,Uo2 Ui 2 IR2 , I Ui1 Ui 2 / R7
R1 R2 R5 U o 1 Ui 2 U i1 R7 R3
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2. AD620集成仪表放大器
(1) AD620原理
(2) AD620基本放大电路
保持电容、逻辑输入控制的开关电路、输入输出缓
冲放 大器等。
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(4) 工作过程
采样模式期间，输入控制开关闭合，A1的输出给
电容快速充电；
保持模式期间，输入控制开关断开，A2输入阻抗
高，电容器保持充电时的最终值不变
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(5) 性能参数
孔径时间：从保持命令发出到开关完全断开所需时
间，也即开关从闭合状态到断开状态的过渡时间。
存放暂时不参与运 行的和永久性保存 的程序、数据和文 件。需要时批量与 主存交换。 容量大、价格低、 存取速度较慢、设 置于主机外部部 （外存储器）
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(2) 存储器分类—2) 按存储介质
a. 半导体存储器：半导体作为存储介质。 b. 磁存储器： 非磁性或塑料材料做基底，表面涂敷高磁导率 和硬矩磁材料的磁面，用磁层的两种剩磁状态 记录1和0；容量大，价格低，广泛用于辅存。 c. 光盘存储器： 有机玻璃做基底，表面涂敷记录介质；存储密 度高，容量大，易于更换，存储速度慢。
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2. AD585
(1) 结构
单片采样保持放大器，由高性能运算放大器、低漏
电模拟开关和场效应管放大器构成。
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2. AD585
(2) 性能
采样时间：3us 泄漏速率：1mV/ms； 失调电压：3mV； 外部温度：-55~+125度；
片内保持电容、片内匹配电阻；
电源： ±12V或±15V； 可表贴。
AD公司AD7501 AD7503 RCA公司CD405 MOTA公司MC14051
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2. AD7501
(1) 逻辑结构 3个地址线 A3 A2 A1 使能端EN 8路输出S1，S2，……,S8
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(2) 性能参数
CMOS工艺制造
单路8选1模拟多路转换器 16引脚DIP封装 电源：+/-15V 功耗：300uW