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关于通用模拟多路复用器/解复用器,你不知道的二三事

2024-04-30 13:33:58 MICHAEL A. SHUSTOV   阅读:
本文展示了通用模拟多路复用器/解复用器各种应用的可能方案……

众所周知,多路复用器和解复用器这类电子设备,用于有选择地将信号从几个输入端之一传输到一个输出端,或者相反,将信号从一个输入端传输到几个输出端之一。通道切换由控制输入端的数字信号完成。TuKednc

首先,让我们考虑一下包含由数字输入信号控制的关键元件的控制节点的操作。图1显示了一个基于分立元件(例如双极晶体管或场效应晶体管)或者使用两个“NOT”逻辑元件的此类节点的示例。当“Log. 1»/«Log. 0”信号电平应用于这样一个节点的输入端(Inp)时,输出信号电平Out1和Out2被切换。例如,要切换四个通道,就必须使用两个类似的控制节点。TuKednc

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图1 使用分立元件(例如双极晶体管或场效应晶体管)的控制节点。TuKednc

图2显示了信号传输通道切换单元的电路,该电路使用两个控制单元(图1)以及二极管电阻元件制成。来自ABCD输出端的信号被发送到模拟开关相应的ABCD控制输入端,如图2所示。TuKednc

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图2 使用分立元件的模拟开关控制单元的电路图。TuKednc

当控制节点的输入端数字信号电平为"Log. 1 "或 "Log. 0 "时,控制节点的X1和/或X2将在ABCD电平“Log.1”的输出端实现四种选择性的组合。模拟开关的输入和输出具有可逆性,这使得该器件既可以用作多路复用器,也可以用作解复用器。TuKednc

图3显示了由一组逻辑元件“NOT”和“2AND”组成的模拟开关控制单元的变体。TuKednc

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图3 使用逻辑元件的模拟开关控制单元的电路图。TuKednc

为了能够禁止所有信号从设备输入端传到输出端的通道,或者反过来,图4所示的方案可以补充图2的一般信号通道断开功能。当"Log. 1"电平的抑制信号施加到输入端时,晶体管Q打开并通过二极管分流模拟开关ABCD的控制输入。TuKednc

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图4 用于全面断开通过所有开关通道的信号的设备的电路图。TuKednc

图5显示了通用模拟多路复用器/解复用器芯片可能的引脚排列、原理图和真值表。TuKednc

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图5 通用模拟多路复用器/解复用器芯片的可能引脚布局、原理图和真值表。TuKednc

图6演示了将来自4个信号源的信号馈送到ABCD输入端时,使用此类设备作为多路复用器的可能性。当数字控制信号施加到输入端X1和X2时,从信号源E1–E4获取的信号之一将传递到设备的输出端Y。TuKednc

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图6 使用通用模拟多路复用器/解复用器作为多路复用器,其图形标识、等效电路和真值表。TuKednc

图7显示了使用通用多路复用器/解复用器作为解复用器的选项。TuKednc

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图7 使用通用模拟多路复用器/解复用器作为解复用器,其图形标识、等效电路和真值表。TuKednc

图8显示了使用设备选择性地启用/禁用从信号源E1-E4到ABCD的输出/输入的信息传输通道的示例。TuKednc

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图8 使用通用模拟多路复用器/解复用器来控制信号通过其中一个通道的示例。TuKednc

所描述的设备可以用于切换正极性的模拟信号和数字信号,不过只要对该设备进行轻微改进,就可以将其转换为能切换正极性和负极性信号。TuKednc

(原文刊登于EDN美国版,参考链接:Universal analog-to-digital multiplexer-demultiplexer,由Ricardo Xie编译)TuKednc

责编:Ricardo
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