多路复用模拟开关

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？。

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。

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。

多路模拟开关（MUX）的作⽤
模拟开关和多路转换器的作⽤主要是⽤于信号的切换。

⽬前集成模拟电⼦开关在⼩信号领域已成为主导产品，与以往的机械触点式电⼦开关相⽐，集成电⼦开关有许多优点，例如切换速率快、⽆抖动、耗电省、体积⼩、⼯作可靠且容易控制等。

但也有若⼲缺点，如导通电阻较⼤，输⼊电流容量有限，动态范围⼩等。

因⽽集成模拟开关主要使⽤在⾼速切换、要求系统体积⼩的场合。

在较低的频段上f<10MHz），集成模拟开关通常采⽤CMOS⼯艺制成：⽽在较⾼的频段上（f>10MHz），则⼴泛采⽤双极型晶体管⼯艺。

⼀种集成电路，内部有受外部电压信号控制的多个“电⼦开关”，每个“开关”的通断与控制信号相互独⽴。

通常电⼦开关的导通电阻在⼏⼗欧姆。

“模拟开关”的作⽤就是⽤在模拟信号的传输路径“切换”电路中，道理好⽐“继电器”。

如电视机的“AV输⼊”与机内视频/⾳频信号通道之间就常⽤到4路模拟开关。

当你通过遥控器切换AV状态时，电视机内部视频/⾳频信号被切断，⽽由外部线路输⼊的AV信号被接通⾄视频处理-显像电路和⾳频驱动放⼤电路中。

用模拟开关实现信号复用请注意模拟开关和多路复用器，它们是信号通道的关键元件。

设计人员应当了解这些重要模拟部件的应用和规格。

要点模拟开关的主要规格是电压、导通电阻、电容、电荷注入、速度和封装。

介质绝缘工艺可防止一些开关的闩锁。

开关的工作范围从直流到 400 MHz ，甚至更高。

MEMS(微机电系统)开关在高频下运行良好，但存在可靠性问题，并且封装费用昂贵。

如果您是在仿真一个模拟开关，要确保对全部寄生成分的建模。

没有哪个 IC 原理图符号能比模拟开关的符号更简单(图 1a )。

一个基本开关仅包括输入、输出、控制脚和一对电源脚。

然而，在这简单的外观(图 1b )后面，隐藏着极其复杂的东西。

很多规格，包括电源电压和导通电阻，都对部件运行非常重要。

模拟开关也有许多交流规格，如带宽和开关时间。

所有这些规格(包括泄漏电流)都会随温度而变化，有时是彻底改变。

与其它所有模拟部件一样，开关也有相互作用并有一组连续值的规格。

这些规格并非白或黑，而是灰色梯度(参考文献 1 )。

一个模拟开关是复杂的，但要把它们联结成组，或者把它们集成到一个 IC 里以提供 DPDT (双刀双掷)功能或多路复用器，就会更加复杂。

例如，一个为ADC送入信号的多路复用器应当是一种先开后合的器件——也就是说，在接通之前，它应当断开触点，防止输入信号相互短路。

但是一个音频输出上的多路复用器可能需要先合后开器件——也就是说，它必须先接通，然后再断开，以防止音频信号中出现令人不快的卡嗒声和爆破音。

如所有模拟部件一样，事情要比第一眼看上去更复杂。

寻找新用途模拟开关总是在仪器和工业市场中占有一席之地。

数据采集卡重定模拟输入的路径，为接至 ADC 的测量提供多个通道，并把模拟输出传递到连接器或内部电路节点。

这些卡中的模拟开关和多路复用器传统上是高压部件，以保持它们的工业、军用和医用传统。

这些有几十年历史的应用将永远存在，但是几项新的技术进展正在使模拟开关的使用发生巨大的变化。

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。

多路模拟开关芯片多路模拟开关芯片是一种集成电路，可以将多个模拟电路连接到一个共享信号线上。

它的作用类似于机械开关，可以控制不同电路之间的连接和断开。

多路模拟开关芯片广泛应用于电子设备中，特别是在信号切换、信号选择和数模转换等领域。

多路模拟开关芯片通常由多个开关单元组成，每个开关单元包括一个控制逻辑、一个开关和两个输入/输出信号。

开关的作用是连接或断开输入和输出信号，控制逻辑根据输入信号决定开关的状态。

其中，输入信号可以是控制信号或数据信号，输出信号则是经过开关连接或断开后的结果。

多路模拟开关芯片的优势之一是方便快捷的信号切换。

通过控制逻辑，可以实现对多个输入信号的选择，将选中的信号输出到一个共享的信号线上。

这样，在一个开关芯片的引脚上就可以实现对多个模拟电路的接入和切换。

与传统的开关电路相比，多路模拟开关芯片不仅具有更高的集成度，还可以通过软件或硬件控制实时切换不同的信号，提高了电路的灵活性和可编程性。

另一个优势是有效解决信号干扰问题。

在复杂的电子设备中，各个电路之间可能存在干扰，如串扰、互异数、串扰等。

多路模拟开关芯片可以将不同模拟电路的输入信号与输出信号隔离开来，避免了干扰对信号质量的影响。

此外，开关芯片的引脚也可以作为信号输入和输出之间的隔离层，进一步提高了信号的稳定性和可靠性。

多路模拟开关芯片还具有低功耗和小尺寸的特点。

由于采用集成电路的制造工艺，开关芯片的功耗相对较低，可以在长时间运行的应用中实现节能。

另外，封装形式也可以根据需求选择，可以实现高密度集成和小尺寸设计，适用于各种不同场景的应用。

综上所述，多路模拟开关芯片是一种功能强大、灵活性高、可扩展性好的集成电路。

它可以实现多个模拟电路之间的信号切换和选择，有效解决信号干扰问题，并具有低功耗和小尺寸的优势。

随着电子设备的发展和应用需求的增加，多路模拟开关芯片的应用前景将更加广阔。

cd4051工作原理CD4051是一种多路模拟开关IC，它具有广泛的应用。

本文将探讨CD4051的工作原理及其在电子领域中的应用。

CD4051的工作原理是基于模拟开关技术。

它有8个模拟开关通道，可以实现8:1的模拟多路复用。

在工作时，CD4051的控制引脚（S0、S1、S2）用于选择要连接的通道。

通过控制这些引脚的电平，可以选择不同的通道进行连接。

CD4051还有一些其他引脚，如VCC、GND、INHIBIT和COM，用于供电和控制。

CD4051的输入引脚（IN0-IN7）用于接收模拟信号，输出引脚（OUT）用于输出所选通道的模拟信号。

当控制引脚选择了某个通道时，该通道的输入信号就会传递到输出引脚上。

CD4051的工作原理可以通过一个简单的例子来说明。

假设有8个传感器，每个传感器测量一种不同的物理量。

通过CD4051，我们可以选择任意一个传感器的输出信号进行处理，而无需使用多个模拟输入引脚。

在实际应用中，CD4051广泛应用于模拟信号的选择、多通道数据采集、模拟信号开关以及模拟信号的切换等领域。

例如，它可以用于音频和视频信号的选择，实现多路音频和视频信号的切换，以满足不同场景下的需求。

CD4051还可以用于电压、电流和温度等传感器的多路选择。

它可以将多个传感器的输出信号连接到一个模拟转换器中，通过一个模拟输入引脚进行选择，从而减少了引脚的使用数量，简化了电路设计。

CD4051还可以与微控制器或其他数字电路相结合，实现数字信号与模拟信号的转换。

例如，当需要将数字信号转换为模拟信号时，可以使用CD4051将数字信号输入到模拟转换器中，然后将模拟转换器的输出连接到需要的模拟电路中。

总结起来，CD4051是一种多路模拟开关IC，通过选择不同的通道，可以实现模拟信号的选择和切换。

它在电子领域中有广泛的应用，可以用于音频、视频、传感器信号的选择和切换，以及数字信号与模拟信号的转换等方面。

通过合理利用CD4051，可以简化电路设计，提高系统的灵活性和可靠性。

今天做电路研究的时候要用到多路数据选择器，多路开关。

和开发部的头讨论了下，才发现里面有很多东西要学，这里就贴出来一些心得分享一下，一下的内容也有从别处摘来的一部分。

选择开关时需考察以下指标：1 多路开关通断方式的选择目前市场上的多路开关的通断切换方式大多为“先断后通”（Break-Before-Make）。

在自动数据采集中，应选用“先断后通”的多路开关。

否则，就会发生两个通道短接的现象，严重时会损坏信号源或多路开关自身。

然而，在程控增益放大器中，若用多路开关来改变集成运算放大器的反馈电阻，以改变放大器的增益，就不宜选用“先断后通”的多路开关。

否则，放大器就会出现开环状态。

放大器的开环增益极高，易破坏电路的正常工作，甚至损坏元器件，一般应予避免。

2. 通道数量集成模拟开关通常包括多个通道。

通道数量对传输信号的精度和开关切换速率有直接的影响，通道数越多，寄生电容和泄漏电流就越大。

因为当选通一路时，其它阻断的通道并不是完全断开，而是处于高阻状态，会对导通通道产生泄漏电流，通道越多，漏电流越大，通道之间的干扰也越强。

3. 泄漏电流一个理想的开关要求导通时电阻为零，断开时电阻趋于无限大，漏电流为零。

而实际开关断开时为高阻状态，漏电流不为零，常规的CMOS漏电流约1nA。

如果信号源内阻很高，传输信号是电流量，就特别需要考虑模拟开关的泄漏电流，一般希望泄漏电流越小越好。

4. 导通电阻导通电阻的平坦度与导通电阻一致性。

导通电阻会损失信号，使精度降低，尤其是当开关串联的负载为低阻抗时损失更大。

应用中应根据实际情况选择导通电阻足够低的开关。

必须注意，导通电阻的值与电源电压有直接关系，通常电源电压越大，导通电阻就越小，而且导通电阻和泄漏电流是矛盾的。

要求导通电阻小，则应扩大沟道，结果会使泄漏电流增大。

导通电阻随输入电压的变化会产生波动，导通电阻平坦度是指在限定的输入电压范围内，导通电阻的最大起伏值△RON=△RONMAX—△RONMIN。