多路模拟开关.

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。

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？。

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 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。

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。

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。

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。

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。

模拟开关测试方法探讨魏军【摘要】集成多路模拟开关(以下简称模拟开关)在电子电路中起接通信号或断开信号的作用,主要用于模拟信号与数字控制的接口.近几年,集成模拟开关的性能有了很大的提高,可工作在非常低的电源电压,具有较低的导通电阻、微型封装尺寸和极佳的开关特性,是自动数据采集、程控增益放大等重要技术领域的常用器件,其实际使用性能的优劣对系统的可靠性有着重要影响.以4路SPST集成开关AD7510为例,重点讨论了模拟开关参数指标以及其功能和关键参数的一般测试方法.【期刊名称】《电子与封装》【年(卷),期】2015(015)010【总页数】4页(P8-11)【关键词】模拟开关;集成电路;测试方法【作者】魏军【作者单位】中国电子科技集团公司第58研究所,江苏无锡214035【正文语种】中文【中图分类】TN407开关，就是在电子电路中起接通信号或断开信号作用的器件，分机电式（如各种类型的继电器）和电子式（晶体管开关、集成电路开关等）。

而模拟开关属于电子开关的一种，它是一种三稳态电路，可以根据选通端的电平，决定输入端和输出端的状态。

当选通端处于选通状态时，输出端的状态取决于输入端的状态；当选通端处于截止状态时，则不管输入端电平如何，输出端都呈高阻状态。

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，因而在视频音频系统、自动控制系统、数据采集及采样保持系统中得到了广泛应用。

目前市场上的模拟开关多以CMOS电路为主，通常由传输门电路及MOSFET构成。

如图1所示，该开关电路由两个或非门、两个场效应管及一个非门组成。

其工作原理如下：假定选通端A输入为1：当输入端S同为1时，则N1端为0，N2端为1，这时VT1截止，VT2导通，输出端D输出为1，此时D=S；当输入端A为0时，则N1端为1，N2端为0，这时VT1导通，VT2截止，输出端D为0，此时D=S。

也即当选通端A为1时，相当于输入端和输出端接通。

模拟开关和多路复用器基本知识目录一、模拟开关基本知识 (1)1.1 模拟开关的定义与分类 (2)1.2 模拟开关的工作原理 (3)1.3 模拟开关的应用场景 (4)1.4 模拟开关的性能指标 (5)1.5 模拟开关的选购与使用注意事项 (7)二、多路复用器基本知识 (8)2.1 多路复用器的定义与分类 (9)2.2 多路复用器的工作原理 (10)2.3 多路复用器的应用场景 (11)2.4 多路复用器的性能指标 (13)2.5 多路复用器的选购与使用注意事项 (14)三、模拟开关与多路复用器的比较与应用 (15)3.1 模拟开关与多路复用器的相同点与不同点 (16)3.2 模拟开关与多路复用器在电路设计中的应用 (18)3.3 模拟开关与多路复用器在数据采集系统中的应用 (19)3.4 模拟开关与多路复用器在通信系统中的应用 (21)一、模拟开关基本知识模拟开关是一种将模拟信号转换为数字信号的设备，它在数字通信系统中扮演着重要的角色。

模拟开关的主要功能是将输入的模拟信号进行采样、量化和编码，以便在数字通信系统中进行传输和处理。

模拟开关的基本组成部分包括：采样电阻、量化器、编码器和解码器。

采样电阻：采样电阻的作用是在输入信号发生变化时，将其转换为电位差信号，从而产生一个电流变化的电压信号。

这个电压信号就是模拟信号在时间上的离散表示。

量化器：量化器的作用是将采样电阻产生的电压信号进行量化，即将其转换为一定范围内的数字信号。

量化器的输出通常是一个二进制数，表示输入信号的强度。

编码器：编码器的作用是将量化后的数字信号进行编码，使其能够在数字通信系统中传输。

编码器的输出通常是一个二进制码，表示输入信号的具体信息。

解码器：解码器的作用是将接收到的数字信号进行解码，还原成原始的模拟信号。

解码器的输出通常是一个新的采样电阻值，用于驱动后续的模拟开关电路。

模拟开关是一种将模拟信号转换为数字信号的设备，它通过采样、量化、编码和解码等过程，实现了模拟信号与数字信号之间的相互转换。

多路模拟开关
模拟开关是一种能够按照控制指令模拟信号传输进行通、断控制的电子器件。

CC4051是一个允许双向使用的CMOS多路开关集成芯片，它既可用于8路到1路的切换(用于A/D)，又可用于1路到8路的切换(用于D/A)。

其原理电路如下左图所示，芯片管脚分布图如下右图所示：
左图中，左侧三个信号VDD、Vss、VEE是芯片供电电源。

上面A、B、C分别为三位数字信号控制输入端，它们组成的二进制数ABC决定了8路模拟开关的其中1路处于导通状态，其它7路处于断开状态。

三位二进制数正好组成8种电路状态，与8路开关状态相对应。

INH为数字信号ABC输入高电平参考电压输入端。

下面0~7为八路模拟输入（或输出），OUT/IN为一路模拟输出（或输入）。

第3章模拟多路开关3.1 概述模拟多路开关是一种重要的器件，在多路被测信号共用一路A/D转换器的数据采集系统中，通常用来将多路被测信号分别传送到A/D转换器进行转换，以便计算机能对多路被测信号进行处理。

多路开关分为两类：一类是机电式: 大电流，高电压，低速切换场所；一类是电子式：小电流，低电压，高速场所。

电子多路开关根据其结构可分为双极型晶体管开关、场效应晶体管开关、集成电路开关三种类型。

3.2 多路开关的工作原理及主要技术指标3.2.1多路开关工作原理1．双极型晶体管开关图3.2所示为双极型晶体管开关电路。

开关速度快，但漏电流大，开路电阻小，而导通电阻大。

为电流控制器件，基极控制电流会流入信号源。

2．场效应管开关（1）结型场效应晶体管开关图3.3所示为8路P沟道结型场效应管多路开关。

（2）绝缘栅场效应管开关图3.4所示为8路P沟道绝缘栅场效应官多路开关。

3．集成多路开关：多路开关、计数器、译码器配合使用。

下图为一个16路的集成多路开关，模拟量输入部分由16个漏极连在一起的场效应管开关所组成。

3.2.2多路开关的主要技术指标R ON：导通电阻；R ONVS ：导通电阻温度漂移I C 开关接通电流；I S 漏电流C S 开关断开时，开关对地电容C OUT 开关断开时，输出端对地电容T ON 选通信号EN达到50%时到开关接通时的延迟时间；T OFF 选通信号EN达到50%时到开关断开时的延迟时间；T OPEN：开关切换时间。

3.3 多路开关集成芯片3.3.1 无译码器的多路开关无译码器的多路开关有TL182C，AD7510，AD7511，AD7512等。

下图示为AD7510芯片结构。

3.3.2有译码器的多路开关1．AD7501（AD7503）AD7501（AD7503）管脚功能。

AD7501的真值表：2．AD7502AD7502芯片管脚功能图。

AD7502真值表：3．CD4501CD4501芯片结构及管脚功能图：允许双向使用。