3.3模拟多路开关

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。
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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.

基于多路开关检测器件MC33993实现开关检测电路的设计方案随着汽车电子技术的飞速发展，汽车内部所用到的开关元件也日益复杂而繁多，因此，可靠实时地对这些开关量进行检测已成为汽车电子硬件设计必须解决的问题。

传统的开关检测接口电路设计多采用电阻、电容等分立元件与单片机直接相连，这样往往有如下弊端：整个开关系统的可靠性得不到保证，给汽车安全带来隐患：由分立元件设计的开关触点容易发生氧化，缩短了开关的使用寿命：针对上述问题，本文采用飞思卡尔公司生产的多路开关检测器件MC33993设计了一款车用多路开关检测接口电路。

实验证明其工作性能良好。

安全性高。

2 MC33993介绍MC33993是一款可编程多路开关检测接口器件，可检测22路开关量输入信号，并将检测到的开关状态通过SPI（串行外围接口）发送给单片机。

MC33993还具有22路模拟多路开关功能，用以读取多路模拟输入信号，模拟输入信号经缓冲器由模拟多路开关输入以供微处理器读取。

除此之外，MC33993还可为传感器提供电源。

作为模拟传感器的输入、控制管理系统电源等。

MC33993的主要特性如下：与单片机的通信接口：采用3.3V/5 v SPI接口协议：8路可编程输入SPO～SP7：开关可接电源正极，也可接地;14路接地输入SGO～SGl3：开关只能接地;自动唤醒功能：开关状态的变化可将其从睡眠状态中随时唤醒;中断：开关状态变化引起中断;可编程湿性电流：16 mA或20 mA。

湿性电流可以防止触点氧化。

MC33993的基本功能是检测多路开关的状态和作为多路模拟开关，微处理器通过与MC33993的SPI接口通信，向MC33993发送控制命令字，开关状态的变化引起中断，微处理器又通过SPI接口读取开关状态。

MC33993有正常和休眠两种工作模式。

休眠模式可以降低系统的能耗，只有当给器件发送休眠控制字时，它才由正常模式进入休眠模式。

休眠模式中，开关状态发生变化、中断信号下降沿、片选信号下降沿、唤醒信号下降沿和定时器中断均可以使MC33993进入正常工作模式。

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低电压高性能系统中的模拟开关
对于 CD4066，乘积是 400ps（200Ω和 0.2pF）；对于 MAX323,该乘积减小到 26p（s 33Ω和 0.8pF）, 性能超出 10 倍以上！ 设计举例
作为笔记本电脑附件的音频切换开关，应满足的典型指标为： ! 实现功能：对两个立体声源实现二选一； ! 工作电压：3.3V ! 电源电流：尽可能地小（《10mA） ! 串扰：80dB（20KHZ 时） ! 隔离度：80dB（20KHZ 时） ! 失真度：输入信号 1V（RMS）时，失真 1% ! 阻抗：47KΩ
图 1: 模拟开关由 N-MOSFET 与 P-MOSFET 并联而成。
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低电压高性能系统中的模拟开关
在较早的开关器件中，尤其是那些采用金属门工艺的模拟开关（如 CD4066），FET 场效 应开关需要高达 3V 的门极驱动电压才能完全导通。虽然生产厂商暗示其产品在 5V 甚至 3V 都可以工作，然而由于通态电阻平坦度差，仅适用于要求不严格场合，而非所有场合。因为， 在如此低的供电电压时，信号电平处于某些范围内时，两个 FET 均不能完全导通，结果导通 电阻平坦度很差。（见图 2）
硅门开关（如 74HC4066）在低电压时有比较好的性能。采用这种较新工艺生产的 FET 只 需不到 1V 的门极驱动电压即可导通，十分有助于改善开关的低电压工作性能。5V 电压时， 这种开关的导通电阻不大，平坦度也较好。它们甚至还可在某些 3V 场合使用。
图 2 中最下面两条曲线是另一类模拟开关的特性，它们采用了最新的硅门工艺，性能优 良。请注意开关 MAX323， 3V 工作电压时，性能比 5V 时的 74HC4066 还好一些。当工作电压 5V 时，导通电阻变化只有几欧姆。这种高性能为模拟开关开拓了新的应用领域。

第三章 数据采集技术
第三章 数据采集技术
测量放大器
模拟多路转换器
采样保持电路
A/D转换器(ADC)及其接口设计 数据采集系统设计及举例
数据采集技术
将温度、压力、流量、位移等模拟量进行采集、量化转换成 数字量后，再收集到微机进一步进行显示、处理、记录和传 输的过程。
智能仪器的数据采集系统
简称DAS（Data Acquisition System），是指将温度、压
力、流量、位移等模拟量进行采集、量化转换成数字量后， 以便由计算机进行存储、处理、显示或打印的系统或装置。
第一节 数据采集系统的组成结构
传感器
模拟信号调理
数据采集电路
微机系统
图3.1 数据采集系统的基本组成
一、数据采集系统的结构框图
输入信号有各自独立的 参考电压，或者信号长 传输引起严重共模干扰。 发挥共模抑制能力，通 道数一半
图3-12 模拟多路转换器的配置
伪差动式
3.3.3
常用的半导体多路转换器芯片
图 图3-13 3-13 AD7501(AD7503) AD7501(AD7503)和 和AD7502 AD7502的功能框图 的功能框图
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图3-15 多路切换系统的等效电路 a)低频等效电路 b)高频等效电路
N-1通道被关断的信号在负载上产生的泄漏电压总和：
Ri+Ron<<RL<<(Ri+Roff)/(N-2) 2Ri+Ron<<Roff
1)减小Ri，为此前级应采用电压跟随器。 2)选用Ron极小、Roff极大的开关管。 3)减少输出端并联的开关数N。
对称结构使得具有很高的共模抑制能力 电路参数应对称以保证共模抑制能力 R1=R2,R3=R3, R5=R6