双向模拟开关原理
常用模拟开关芯片型号与功能和应用介绍 ppt课件
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USS 1 GND 2
A1 3 A2 4 A3 5 A4 6 NC 7 UDD 8
16 S1 15 D1 14 S2 13 D2 12 S3 11 D3 10 S4 9 D4
芯片中无译码 器，四个通道开关 都有各自的控制端。
图3.6 AD7510芯片
防闩锁型介质隔离CMOS开关，可提供最高超出电源电
当选通Ｅ为1时，而输入端Ａ为０时，则S2端为1， S1端为０，这时ＶＴ1截止，VT2导通，输出端Ｂ为 ０，Ａ＝Ｂ，也相当于输入端和输出端接通。
当选通端Ｅ为０时，这时ＶＴ1和ＶＴ2均为截止 状态，电路输出呈高阻状态。
从上面的分析可以看出，只有当选通端Ｅ为高电
平时，模拟开关才会被接通，此时可从Ａ向Ｂ传送信
◆ 高压模拟开关可以模拟分相操作断路器，也可
模拟三相操作断路器，跳合闸阻抗选择为400欧、200
欧、110欧任意选择，当模拟分相操作断路器时，其
跳合闸输入端子分别为A合、A跳、B合、B跳、C合、
C跳；当模拟三相操作断路器时，其跳合闸输入端子
为三跳、三合。另外，面板上还设有手动合闸和手动
跳闸按钮，并设有跳合闸信号灯，分别为A合、B合、
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单八路模拟开关CD4051
• 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。
• 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。
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。
双向开关原理
双向开关原理双向开关，也称为双控开关，是一种常用的电器开关，它能够控制两个不同位置的灯或其他电器的开关状态，同时可以在两个位置上控制电器的开关状态。
在家庭和商业环境中，双向开关使用非常广泛，有助于提高电器的使用方便性，充分利用电器的功能。
1. 双向开关的基本原理双向开关的原理是通过两个单向开关组合在一起实现的。
单向开关是一种只能控制一个灯或其他电器的电器开关。
当我们需要控制两个位置的同一电灯时，我们需要使用两个单向开关，这就是双向开关的基本原理。
双向开关由三个接线端组成：一个公共端和两个步进端。
公共端连接到电源或电灯的正极，步进端连接到电灯的另一端。
当一个步进接线端打开时，电路被连接到公共端和这个步进接线端，电灯点亮。
反之，当另一个步进接线端打开时，电路被连接到公共端和这个步进接线端，电灯关闭。
2. 双向开关的安装方法双向开关的安装方法相对比较简单，但是需要认真操作，确保电路连接正确。
以下是双向开关的安装步骤：步骤1：关闭电源在进行电路接线之前，务必要先关闭电源。
这是保证工作安全的基本要求。
步骤2：选定安装位置在确定开关的安装位置之前，请考虑开关的使用方便性以及外观美观性。
一般来说，双向开关应该安装在房间的两个出入口处。
步骤3：打开开关框盖使用螺丝刀打开开关框盖，通常开关框盖的螺钉位于框盖的四个角落。
步骤4：连接电路将电路连接到开关连接点上。
将公共端连接到电源或电灯的正极，将两个步进端依次连接到双向开关的两个连接点上。
步骤5：安装开关将开关放入开关盒中，并用螺丝固定。
确保开关安装稳固而不松动。
在紧固开关盒之前，确保电路连接正确。
步骤6：测试电路在安装完成之后，打开电源，测试电路是否正常。
通过在两个位置上测试灯光的状态，可以确定电路是否正确连接。
3. 双向开关的使用方法双向开关的使用方法非常简单直接。
只需要在两个不同的位置上操作开关，即可控制电器的开关状态。
在使用开关之前，请确保电器连接正常。
以下是使用双向开关的具体步骤：步骤1：在一个位置打开开关，灯光点亮。
(整理)常用CMOS模拟开关功能和原理
常用CMOS模拟开关功能和原理（4066，4051-53）开关在电路中起接通信号或断开信号的作用。
最常见的可控开关是继电器,当给驱动继电器的驱动电路加高电平或低电平时,继电器就吸合或释放,其触点接通或断开电路。
CMOS模拟开关是一种可控开关,它不象继电器那样可以用在大电流、高电压场合,只适于处理幅度不超过其工作电压、电流较小的模拟或数字信号。
一、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的引脚功能如图1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引脚功能见图2。
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。
其真值表见表1。
“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。
表13.双四路模拟开关CD4052CD4052的引脚功能见图3。
CD4052相当于一个双刀四掷开关,具体接通哪一通道,由输入地址码AB来决定。
其真值表见表2。
表24.三组二路模拟开关CD4053CD4053的引脚功能见图4。
CD4053内部含有3组单刀双掷开关,3组开关具体接通哪一通道,由输入地址码ABC来决定。
模拟开关原理
模拟开关原理模拟开关是一种可以控制电路通断的装置，它在电子设备中起着至关重要的作用。
在现代电子技术中，模拟开关被广泛应用于各种电路中，其原理和工作方式对于电子工程师来说至关重要。
本文将介绍模拟开关的原理、分类及应用。
模拟开关的原理。
模拟开关的原理是利用晶体管的导通和截止状态来控制电路的通断。
晶体管是一种半导体器件，具有电流放大和控制的功能。
在模拟开关中，晶体管的基极控制信号可以使其导通或截止，从而控制电路的通断状态。
当控制信号施加在晶体管的基极上时，晶体管将导通，电路闭合；当控制信号消失时，晶体管将截止，电路断开。
模拟开关的分类。
根据其工作原理和结构特点，模拟开关可以分为多种类型，包括晶体管开关、场效应管开关、继电器开关等。
晶体管开关是利用晶体管的导通和截止来控制电路的通断，具有响应速度快、功耗低的特点；场效应管开关则是利用场效应管的栅极电压来控制电路的通断，具有高输入阻抗和低静态功耗的特点；继电器开关则是利用电磁吸引力来控制电路的通断，具有较高的可靠性和承载能力。
不同类型的模拟开关在实际应用中根据具体的要求和场景选择不同的类型。
模拟开关的应用。
模拟开关在电子设备中有着广泛的应用，例如在通信设备中用于信号选择和路由控制、在医疗设备中用于信号放大和处理、在工业自动化中用于控制系统和执行机构的驱动等。
模拟开关的应用领域非常广泛，几乎涵盖了所有需要控制电路通断的场景。
总结。
模拟开关作为一种可以控制电路通断的装置，在现代电子技术中扮演着至关重要的角色。
通过对模拟开关的原理、分类及应用的介绍，我们可以更好地理解模拟开关在电子设备中的作用和意义。
随着电子技术的不断发展，模拟开关的应用范围将会更加广泛，其原理和工作方式也将会得到进一步的完善和优化。
希望本文能够对读者对模拟开关有所帮助，谢谢！以上就是本文对模拟开关原理的介绍，希望对您有所帮助。
数电第三章讲解
(1) 传输门组成的异或门
B=0
A
B
TG1断开, TG2导通
L=A B=1
TG1导通, TG2断开
L=A
TG1
L
TG2
2. 传输门的应用
(2) 传输门组成的数据选择器
C=0
X
TG1导通, TG2断开
L=X
C=1
Y
TG2导通, TG1断开
C
L=Y
VDD TG1 L
TG2
3.3 CMOS逻辑门电路的不同输出结构及参数
3.3.1 CMOS逻辑门电路的保护和缓冲电路 3.3.2 CMOS漏极开路和三态门电路 3.3.3 CMOS逻辑门电路的重要参数
3.3.1 输入保护电路和缓冲电路
采用缓冲电路能统一参数，使不同内部逻辑集成逻辑门电路 具有相同的输入和输出特性。
VDD
vi
基本逻辑
vo
功能电路
输入保护缓冲电路 基本逻辑功能电路 输出缓冲电路
异或门电路324cmos传输门双向模拟开关5v0v电路tg逻辑符号5v0v1传输门的结构及工作原理tp2vttn2v的变化范围为0到5v0v5v0v到5vgsp5v0v到5v5到0v开关断开不能转送信号c00vc15v5v0v5v0v2v5v2v5vgsn5vtg1断开tg2导通tg1导通tg2断开tg1导通tg2断开tg2导通tg1断开tg2tg133cmos逻辑门电路的不同输出结构及参数331cmos逻辑门电路的保护和缓冲电路332cmos漏极开路和三态门电路333cmos逻辑门电路的重要参数331输入保护电路和缓冲电路基本逻辑功能电路基本逻辑功能电路输入保护缓冲电路输出缓冲电路采用缓冲电路能统一参数使不同内部逻辑集成逻辑门电路具有相同的输入和输出特性
常用模拟开关芯片型号与功能和应用介绍-PPT精选文档
注意：
AD7501，AD7502，AD7503 芯片都是单向多到
一的多路开关，即信号只允许从多个 (8个) 输入端向
一个输出端传送。
单八路模拟开关CD4051
• 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。
当选通Ｅ为 1 时，而输入端Ａ为０时，则 S2 端为 1 ， S1端为０，这时ＶＴ1截止，VT2导通，输出端Ｂ为０， Ａ＝Ｂ，也相当于输入端和输出端接通。 当选通端Ｅ为０时，这时ＶＴ1和ＶＴ2均为截止状 态，电路输出呈高阻状态。 从上面的分析可以看出，只有当选通端Ｅ为高电 平时，模拟开关才会被接通，此时可从Ａ向Ｂ传送信 息；当输入端Ａ为低电平时，模拟开关关闭，停止传 送信息。
AD 7501
14 13 12 11 10 9
... ...
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。
表3.1 AD7501真值表
A2
0 0 0 0 1 1 1 1 ×
A1
0 0 1 1 0 0 1 1 ×
A0
0 1 0 1 0 1 0 1 ×
二、常用的CMOS模拟开关集成电路
在模拟开关的集成过程中，晶体三极管和场效应 晶体管均可用来做模拟开关的有源器件，实际上，由 于场效应晶体管特性的对称性不存在残余电压等优点， 所以在模拟开关中用的最多的还是场效应晶体管。 • 开关在电路中起接通信号或断开信号的作用。最常见的 可控开关是继电器，当给驱动继电器的驱动电路加高电 平或低电平时，继电器就吸合或释放，其触点接通或断 开电路。 • CMOS模拟开关是一种可控开关，它不象继电器那样可 以用在大电流、高电压场合，只适于处理幅度不超过其 工作电压、电流较小的模拟或数字信号。
模拟开关电路介绍
模拟开关是一种三稳态电路，它可以根据选通端的电平，决定输人端与输出端的状态。
当选通端处在选通状态时，输出端的状态取决于输人端的状态；当选通端处于截止状态时，则不管输人端电平如何，输出端都呈高阻状态。
模拟开关在电子设备中主要起接通信号或断开信号的作用。
由于模拟开关具有功耗低、速度快、无机械触点、体积小和使用寿命长等特点，因而，在自动控制系统和计算机中得到了广泛应用。
一、模拟开关的电路组成及工作原理模拟开关电路由两个或非门、两个场效应管及一个非门组成，如图一所示。
模拟开关的真值表见表一。
表一模拟开关的工作原理如下：当选通端Ｅ和输人端Ａ同为1时，则S2端为０，Ｓ1端为１，这时ＶＴ1导通，ＶＴ2截止，输出端Ｂ输出为１，Ａ=Ｂ，相当于输入端和输出端接通。
当选通Ｅ为0时，而输人端Ａ为０时，则S2端为1，S1端为０，这时ＶＴ1截止，VT2导通，输出端Ｂ为０，Ａ＝Ｂ，也相当于输人端和输出端接通。
当选通端Ｅ为０时，这时ＶＴ1和ＶＴ2均为截止状态，电路输出呈高阻状态。
从上面的分析可以看出，只有当选通端Ｅ为高电平时，模拟开关才会被接通，此时可从Ａ向Ｂ传送信息；当输人端Ａ为低电平时，模拟开关关闭，停止传送信息。
二、常用的ＣＭＯＳ模拟开关集成电路根据电路的特性和集成度的不同，ＭＯＳ模拟开关集成电路可分为很多种类。
现将常用的模拟开关集成电路的型号、名称及特性列入表二中。
表二常用的模拟开关三、CD4066模拟开关集成电路的应用举例CD4066是一种双向模拟开关，在集成电路内有４个独立的能控制数字及模拟信号传送的模拟开关。
每个开关有一个输人端和一个输出端，它们可以互换使用，还有一个选通端（又称控制端），当选通端为高电平时，开关导通；当选通端为低电平时，开关截止。
使用时选通端是不允许悬空的。
下面介绍CD4066模拟开关的两个应用实例。
1．采样信号保持电路采样信号保持电路如图二所示。
图二采样信号保持电路模拟信号Ｕi从运算放大器的同相输人端输人。
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双向模拟开关原理
双向模拟开关（Double-Pole Double-Throw Switch，简称DPDT开关）是一种常用的电子开关，用于在两个不同的电路路径之间进行切换。
它由六个连接点和一个控制器组成，通过在控制器上进行切换可以使连接点的电流流动在两个不同的路径上。
双向模拟开关的原理可以通过一个经典的自动化控制系统来理解，这个系统由输入、控制和输出三部分组成。
输入部分提供了系统所需的不同输入信号，控制部分通过一些逻辑电路或开关来选择不同的输入信号，输出部分则将选择的输入信号转化为相应的输出信号。
在双向模拟开关中，输入端可以看作是系统的输入部分，连接的是两个不同的电路。
输出端连接的是控制部分，输出信号相当于控制信号。
控制器则扮演了控制部分的角色，控制着输入信号的选择。
当控制器处于初始位置时，双向模拟开关的每个连接点都有一个固定的输入信号流过。
当控制器被切换到不同的位置时，连接点会改变对应的输入信号，从而实现对系统输入信号的切换。
具体来说，双向模拟开关可以分为两组开关，每组开关有三个连接点，分别为输入端、输出端1和输出端2。
当控制器处于初始位置时，两组开关都连接输入端与输出端1，两个输出端之间保持断开状态。
当控制器切换到另一个位置时，这两组开关的连接方式会发生变化。
例如，第一组开关切换到输出端2，第二组开关切换到输入端，即实现了输入端与输出端2的连接。
通过这种切换，双向模拟开关可以在两个不同的输入信号路径之间进行切换。
这在许多应用中非常有用，比如音频信号的选择、数据信号的转接等。
双向模拟开关的原理可以通过一个简单的示例来理解，比如音频信号的选择。
假设有两个音频输入源和一个音频输出设备，通过一个双向模拟开关可以选择两个输入源之一的音频信号输出到音频输出设备。
当控制器处于初始位置时，输入端1和输出端1连接，输入端2和输出端2连接，此时音频输入源1的信号可以流入音频输出设备。
当控制器切换到另一个位置时，输入端2和输出端1连接，输入端1和输出端2连接，此时音频输入源2的信号可以流入音频输出设备。
这样，通过切换双向模拟开关的控制器，可以很方便地选择两个不同的音频输入源输出到音频输出设备。
综上所述，双向模拟开关是一种可以在两个不同电路路径之间进行切换的开关。
通过控制器的切换，可以实现不同连接点之间的切换，从而实现不同输入信号路
径的选择。
这在许多应用中非常有用，比如音频信号的选择、数据信号的转接等。