模擬多路開關(guān)課件

第3章模擬多路開關(guān)3.2多路開關(guān)的工作原理及主要技術(shù)指標(biāo)3.3多路開關(guān)集成芯片3.4

多路開關(guān)的電路特性3.5

多路開關(guān)的配置3.6模擬多路開關(guān)的應(yīng)用3.1概述3.1概述多路開關(guān)：在多路被測(cè)信號(hào)共用一路A/D轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，用來(lái)將多路被測(cè)信號(hào)分別傳送到A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以便計(jì)算機(jī)能對(duì)多路被測(cè)信號(hào)進(jìn)行處理。四選一多路開關(guān)D0D1D2D3A1A2Y多路開關(guān)：

機(jī)電式：用于大電流、高電壓，低速切換場(chǎng)所；電子式：用于小電流、低電壓，高速切換場(chǎng)所。類型：機(jī)電式：電子式：電子多路開關(guān)由于是一種集成化無(wú)觸點(diǎn)開關(guān)，不僅壽命長(zhǎng)、體積小，而且對(duì)系統(tǒng)的干擾小。3.1概述多路開關(guān)：雙極性晶體管開關(guān)電子多路開關(guān)根據(jù)結(jié)構(gòu)可分為：BECNPNBECPNP場(chǎng)效應(yīng)晶體管開關(guān)結(jié)型絕緣柵型(MOS)雙極型晶體管3.1概述多路開關(guān)：集成電路開關(guān)雙極性晶體管開關(guān)電子多路開關(guān)根據(jù)結(jié)構(gòu)可分為：場(chǎng)效應(yīng)晶體管開關(guān)結(jié)型絕緣柵型(MOS)3.1概述多路開關(guān)：集成電路開關(guān)雙極性晶體管開關(guān)電子多路開關(guān)根據(jù)結(jié)構(gòu)可分為：場(chǎng)效應(yīng)晶體管開關(guān)結(jié)型絕緣柵型(MOS)3.1概述多路開關(guān)：集成電路開關(guān)GSDGSDGSDGSDN溝道耗盡型P溝道耗盡型N溝道增強(qiáng)型P溝道增強(qiáng)型絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管雙極性晶體管開關(guān)電子多路開關(guān)根據(jù)結(jié)構(gòu)可分為：場(chǎng)效應(yīng)晶體管開關(guān)結(jié)型絕緣柵型(MOS)3.1概述多路開關(guān)：集成電路開關(guān)PMOS和NMOS結(jié)合可以構(gòu)成CMOS(互補(bǔ)對(duì)稱MOS：ComplementaryMetal-Oxide-SemiconductorTransistor互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體)

CMOS型場(chǎng)效應(yīng)管開關(guān)的優(yōu)點(diǎn)：導(dǎo)通電阻RON隨信號(hào)電壓變化波動(dòng)?。恍盘?hào)電壓RONNMOSPMOSCMOS雙極性晶體管開關(guān)電子多路開關(guān)根據(jù)結(jié)構(gòu)可分為：場(chǎng)效應(yīng)晶體管開關(guān)結(jié)型絕緣柵型(MOS)3.1概述多路開關(guān)：集成電路開關(guān)PMOS和NMOS結(jié)合可以構(gòu)成CMOS(互補(bǔ)對(duì)稱MOS：ComplementaryMetal-Oxide-SemiconductorTransistor互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體)

CMOS型場(chǎng)效應(yīng)管開關(guān)的優(yōu)點(diǎn)：開關(guān)接通時(shí)間短，小于100ns；功耗低；工作電壓范圍寬抗干擾能力強(qiáng)溫度穩(wěn)定性能好易于和驅(qū)動(dòng)電路集成雙極性晶體管開關(guān)電子多路開關(guān)根據(jù)結(jié)構(gòu)可分為：場(chǎng)效應(yīng)晶體管開關(guān)結(jié)型絕緣柵型(MOS)3.1概述多路開關(guān)：集成電路開關(guān)集成電路開關(guān)是將場(chǎng)效應(yīng)管、地址計(jì)數(shù)器、譯碼器及控制電路等集成制造在一塊芯片上而構(gòu)成的器件。特點(diǎn)：除了具有場(chǎng)效應(yīng)管的特性之外，還具有體積小、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。3.2多路開關(guān)的工作原理及主要技術(shù)指標(biāo)1.多路開關(guān)工作原理雙極型晶體管開關(guān)其工作原理如下：設(shè)選擇第1路模擬信號(hào)。則令通道控制信號(hào)UC1=0，晶體管T1′截止，集電極為高電平，晶體管T1導(dǎo)通，輸入信號(hào)電壓Ui1被選中。+15V+15VT1T1T8T8...通道選擇1通道選擇8Ui1UC8UC1Ui8R11R2118R28RUo模擬信號(hào)1模擬信號(hào)8雙極型晶體管開關(guān)電路VDD同理，當(dāng)令通道控制信號(hào)UC2=0時(shí)，則選中第2路模擬信號(hào)，UO=Ui2。

……3.2多路開關(guān)的工作原理及主要技術(shù)指標(biāo)1.多路開關(guān)工作原理雙極型晶體管開關(guān)+15V+15VT1T1T8T8...通道選擇1通道選擇8Ui1UC8UC1Ui8R11R2118R28RUo模擬信號(hào)1模擬信號(hào)8雙極型晶體管開關(guān)電路VDD注意：在控制信號(hào)UC1～UC8中不能同時(shí)有兩個(gè)或兩個(gè)以上為0。優(yōu)點(diǎn)：開關(guān)速度快。缺點(diǎn)：電流控制器件，功耗大，集成度低，一個(gè)方向傳送信號(hào)。漏電流大，開路電阻小，導(dǎo)通電阻大。場(chǎng)效應(yīng)管開關(guān)結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管開關(guān)工作原理如下：設(shè)選擇第1路信號(hào)。則令通道控制信號(hào)UC1=1，開關(guān)控制管T1′導(dǎo)通，集電極為低電平，場(chǎng)效應(yīng)管T1導(dǎo)通，UO=Ui1。當(dāng)UC1=0時(shí)，T1′截止，T1也截止，第1路輸入信號(hào)被切斷。3.2多路開關(guān)的工作原理及主要技術(shù)指標(biāo)1.多路開關(guān)工作原理其他各路操作與第一路相同。

...T1T1T8T8Ui1Ui8UC1UC8通道選擇1通道選擇8UoR1828R11R21R結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管多路開關(guān)VDDVDD場(chǎng)效應(yīng)管開關(guān)結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管開關(guān)3.2多路開關(guān)的工作原理及主要技術(shù)指標(biāo)1.多路開關(guān)工作原理...T1T1T8T8Ui1Ui8UC1UC8通道選擇1通道選擇8UoR1828R11R21R結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管多路開關(guān)VDDVDD優(yōu)點(diǎn)：開關(guān)切換速度快，導(dǎo)通電阻小，可兩個(gè)方向傳送信號(hào)。缺點(diǎn)：為分立元件，需專門的電平轉(zhuǎn)換電路驅(qū)動(dòng)，使用不方便。場(chǎng)效應(yīng)管開關(guān)絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管開關(guān)3.2多路開關(guān)的工作原理及主要技術(shù)指標(biāo)1.多路開關(guān)工作原理其工作原理與結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管多路開關(guān)類似。+4V+4V-20V-20VT1T1T8T8R11R21R18R28UoUi1UC1Ui8UC8...絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管多路開關(guān)優(yōu)點(diǎn)：開關(guān)切換速度快，導(dǎo)通電阻小，且隨信號(hào)電壓變化波動(dòng)?。灰子诤万?qū)動(dòng)電路集成。缺點(diǎn)：襯底要有保護(hù)電壓，P溝道加正電壓，N溝道加負(fù)電壓。集成電路開關(guān)3.2多路開關(guān)的工作原理及主要技術(shù)指標(biāo)1.多路開關(guān)工作原理1231516......四-十六線譯碼器四位計(jì)數(shù)器T1T2T3T15T16U0Ui3Ui2Ui1Ui15i16U計(jì)數(shù)23222120............集成多路開關(guān)工作原理如下：設(shè)選擇第1路信號(hào)。則計(jì)算機(jī)輸出一個(gè)4位二進(jìn)制碼，把計(jì)數(shù)器置成0001狀態(tài)，經(jīng)四-十六線譯碼器后，第1根線輸出高電平，場(chǎng)效應(yīng)管T1導(dǎo)通，UO=Ui1，選中第1路信號(hào)。

如果要連續(xù)選通第1路到第3路的信號(hào)，可以在計(jì)數(shù)器加入計(jì)數(shù)脈沖，每加入一次脈沖，計(jì)數(shù)器加1，狀態(tài)依次變?yōu)?/p>

0001，0010，0011。

2.多路開關(guān)的主要指標(biāo)

RON：導(dǎo)通電阻；3.2多路開關(guān)的工作原理及主要技術(shù)指標(biāo)多路開關(guān)的導(dǎo)通電阻RON（一般為數(shù)10Ω至1kΩ左右）比機(jī)械開關(guān)的接觸電阻（一般為mΩ量級(jí)）大得多，對(duì)自動(dòng)數(shù)據(jù)采集的信號(hào)傳輸精度或程控制增益放大的增益影響較明顯。而且RON隨電源電壓高低、傳輸信號(hào)的幅度等的變化而變化，因而其影響難以進(jìn)行后期修正。實(shí)踐中一般是設(shè)法減小RON來(lái)降低其影響。以CD4051為例，測(cè)試發(fā)現(xiàn)：CD4051的RON隨電源電壓和輸入模擬電壓的變化而變化。當(dāng)VDD=5V、VEE=0V時(shí)，RON=280Ω，且隨Vi的變化突變；當(dāng)VDD>10V、VEE=0V時(shí)，RON=100Ω，且隨Vi的變化緩變。可見，適當(dāng)提高CD4051的VDD有利于減小RON的影響。

2.多路開關(guān)的主要指標(biāo)

RON：導(dǎo)通電阻；

RONVS：導(dǎo)通電阻溫度漂移；

IC：開關(guān)接通電流；

IS

：開關(guān)斷開時(shí)的泄漏電流；

CS：開關(guān)斷開時(shí)，開關(guān)對(duì)地電容；

COUT：開關(guān)斷開時(shí)，輸出端對(duì)地電容；

tON：選通信號(hào)EN達(dá)到50%這一點(diǎn)時(shí)到開關(guān)接通時(shí)的延遲時(shí)間；

tOFF：選通信號(hào)EN達(dá)到50%這一點(diǎn)時(shí)到開關(guān)斷開時(shí)的延遲時(shí)間；

tOPEN：開關(guān)切換時(shí)間，即當(dāng)兩個(gè)通道均為斷開時(shí)，開關(guān)從一個(gè)通道的接通狀態(tài)轉(zhuǎn)到另一個(gè)通道的接通狀態(tài)并達(dá)到穩(wěn)定所用的時(shí)間。3.2多路開關(guān)的工作原理及主要技術(shù)指標(biāo)1.無(wú)譯碼器的多路開關(guān)芯片中無(wú)譯碼器，四個(gè)通道開關(guān)都有各自的控制端。AD7510芯片:3.3多路開關(guān)集成芯片12345678910111213141516S1S2S3S4D1A1A2D2D3A3D4A4USSUDDGNDNC優(yōu)點(diǎn)：每一個(gè)開關(guān)可單獨(dú)通斷，也可同時(shí)通斷，使用方式比較靈活。缺點(diǎn)：引腳較多，使得片內(nèi)所集成的開關(guān)較少。當(dāng)巡回檢測(cè)點(diǎn)較多時(shí)，控制復(fù)雜。TL182C，AD7510，AD7511，AD7512，CD4066，TS12A44513，TS3A4741，TS3A24159，……3.3多路開關(guān)集成芯片1.無(wú)譯碼器的多路開關(guān)RON<0.3ΩTS12A44513芯片CD4066芯片2.有譯碼器的多路開關(guān)AD7501（AD7503）3.3多路開關(guān)集成芯片AD7501（AD7503）芯片結(jié)構(gòu)及引腳功能...電平轉(zhuǎn)換譯碼驅(qū)動(dòng)OUTENA1A2A0S8S1USSUDD(-15V)(+15V)地12345678910111213141516A1GNDENA2S8S1S23S5S6S4S7SOUTUDDUSSA0AD7501...片上所有邏輯輸入與TTL／DTL及CMOS電路兼容。AD7501真值表

2.有譯碼器的多路開關(guān)AD7501（AD7503）3.3多路開關(guān)集成芯片A2A1A0EN導(dǎo)通00001111×00110011×01010101×11111111012345678無(wú)AD7503除EN端的控制邏輯電平相反外,其它與AD7501相同。2.有譯碼器的多路開關(guān)AD75023.3多路開關(guān)集成芯片電平轉(zhuǎn)換ENA1A0UDD(+15V)12345678910111213141516A1GNDENS8S1S23S5S6S4S7SOUTUDDUSSA0AD7502OUT(1~4)(5~8)......譯碼驅(qū)動(dòng)OUTS8S1USS(-15V)地SS45OUTAD7502芯片結(jié)構(gòu)及引腳功能AD7502真值表

2.有譯碼器的多路開關(guān)AD75023.3多路開關(guān)集成芯片A1A0EN導(dǎo)通0011×0101×111101和52和63和74和8無(wú)AD7501，AD7502，AD7503芯片都是單向多到一的多路開關(guān)，即信號(hào)只允許從多個(gè)(8個(gè))輸入端向一個(gè)輸出端傳送。CD4501為8通道單刀結(jié)構(gòu)形式，它允許雙向使用，即可用于多到一的切換輸出，也可用于一到多的輸出切換。電平轉(zhuǎn)換譯碼驅(qū)動(dòng)S1UDD(-15V)(+15V)地S4S5S0S2S6S7S3INHCBAUEE12345678910111213141516Sm12345678910111213141516GNDS1S23S5S6S4S7SUDDCD4501S0ABCSmINHUEEIN/OUT(OUT/IN)IN/OUTIN/OUT{{CD4501芯片結(jié)構(gòu)及引腳功能2.有譯碼器的多路開關(guān)CD45013.3多路開關(guān)集成芯片CD4501真值表

CBAINH導(dǎo)通00001111×00110011×01010101×000000001S1S2S3S4S5S6S7S8無(wú)2.有譯碼器的多路開關(guān)CD45013.3多路開關(guān)集成芯片2.有譯碼器的多路開關(guān)CD45023.3多路開關(guān)集成芯片UDD(-15V)(+15V)地UEE8111612345712131415電平轉(zhuǎn)換譯碼驅(qū)動(dòng)INH6B9A10Y(OUT/IN)X(OUT/IN)X(IN/OUT)Y(IN/OUT)12345678910111213141516GNDUDDCD4502ABINHUEE(IN/OUT)Y(OUT/IN)YY(IN/OUT)(IN/OUT)X(OUT/IN)XX(IN/OUT){{}}CD4502芯片結(jié)構(gòu)及引腳功能CD4502真值表2.有譯碼器的多路開關(guān)CD45023.3多路開關(guān)集成芯片輸入接通通道INHABXY000010011×0101×0123無(wú)0123無(wú)CD4502和CD4501一樣，允許雙向使用。2.有譯碼器的多路開關(guān)SN74LV40513.3多路開關(guān)集成芯片SN74LV4051芯片結(jié)構(gòu)及引腳功能2.有譯碼器的多路開關(guān)SN74LV40513.3多路開關(guān)集成芯片SN74LV4051真值表2.有譯碼器的多路開關(guān)3.3多路開關(guān)集成芯片部分多路開關(guān)性能參數(shù)RON(Ω)RONVSIS(nA)IC(nA)tON(us)tOFF(us)AD7501AD7503AD7502AD7506CD4501170300300400270~0.5%/℃~0.5%/℃~0.5%/℃~0.5%/℃0.2~20.2~20.2~20.051~51~50.6~50.03±0.080.80.80.80.80.80.80.80.8特性型號(hào)CS(pF)COUT(pF)邏輯電平(V)電源輸入方式輸入電流、電壓AD7501AD7503AD7502AD7506CD45015555303015400.8~30.8~30.8~30.8~31.5~3.5±15V,800uA±15V,800uA±15V,800uA±15V,1mA+5V~+15V8路8路雙4路16路8路雙向35mA，兩開關(guān)間電壓25V特性型號(hào)3.4多路開關(guān)的電路特性為了便于討論，模擬多路開關(guān)中的一個(gè)開關(guān)用下圖所示的等效電路來(lái)表示。~USRSCICIORONROFFCOCLRL模擬多路開關(guān)中一個(gè)開關(guān)的等效電路RS為信號(hào)源內(nèi)阻，CI為開關(guān)的輸入電容，RON是開關(guān)的導(dǎo)通電阻，ROFF是開關(guān)斷開時(shí)的電阻，CIO是跨接在開關(guān)輸入與輸出端上的電容，CO是輸出電容，RL和CL為負(fù)載的電阻和電容。1.漏電流漏電流:通過(guò)斷開的模擬開關(guān)的電流，用IS表示。3.4多路開關(guān)的電路特性在n個(gè)模擬開關(guān)的并聯(lián)組合中，當(dāng)一個(gè)開關(guān)導(dǎo)通時(shí)，其它n－1個(gè)開關(guān)是斷開的，未導(dǎo)通開關(guān)的漏電流將通過(guò)導(dǎo)通的開關(guān)流經(jīng)信號(hào)源。這樣，將在輸出端形成一個(gè)誤差電壓UOE。

I導(dǎo)通開關(guān)測(cè)量點(diǎn)UOERLRONRSIIISSSS斷開開關(guān)漏電流電路1.漏電流漏電流:通過(guò)斷開的模擬開關(guān)的電流，用IS表示。3.4多路開關(guān)的電路特性I導(dǎo)通開關(guān)測(cè)量點(diǎn)UOERLRONRSIIISSSS斷開開關(guān)漏電流電路輸出端的誤差電壓：一般情況下：式中

n：并聯(lián)的模擬開關(guān)數(shù)；

IS：?jiǎn)蝹€(gè)開關(guān)斷開時(shí)的漏電流。如用兩個(gè)AD7503構(gòu)成16路輸入通道。AD7503每個(gè)通道斷開時(shí)的漏電流IS=2nA（25℃），其導(dǎo)通內(nèi)阻RON=300Ω，設(shè)RS=1000Ω，則可以算出漏電流引起的輸出誤差電壓為：1.漏電流3.4多路開關(guān)的電路特性例子：設(shè)該系統(tǒng)的滿量程輸入電壓為100mV，采用12位A/D轉(zhuǎn)換器，每個(gè)量化級(jí)是24.4V，則誤差電壓大于系統(tǒng)的量化單位。討論：如果通道數(shù)增加或信號(hào)源內(nèi)阻很大時(shí)，情況還要嚴(yán)重。改進(jìn)的方法：采用分級(jí)結(jié)合電路。1.漏電流3.4多路開關(guān)的電路特性.........ABC輸出12n12n12n①②③多路開關(guān)的分級(jí)組合將3n個(gè)通道分成3組，再用3個(gè)第二級(jí)的開關(guān)接到輸出端。這樣將使流到輸出端的漏電流由(3n－1)IS降到(n－1)IS，差不多減至1/3。2.動(dòng)態(tài)響應(yīng)與動(dòng)態(tài)響應(yīng)有關(guān)的參數(shù)：開關(guān)切換時(shí)間（設(shè)定時(shí)間）開關(guān)閉合后系統(tǒng)的帶寬3.4多路開關(guān)的電路特性USRSRONCICTRL~多路開關(guān)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)等效電路其中CT表示所有開關(guān)輸出電容COT與負(fù)載電容CL之和。該等效電路不是很精確，但可以用來(lái)進(jìn)行估算，如果估算出的值是實(shí)際需要值的2~5倍，則相應(yīng)系統(tǒng)多數(shù)能滿足要求。反之，如果估算出來(lái)的值比需要的值差1~2倍，那就必須做更詳細(xì)的分析。

開關(guān)切換時(shí)間tS

（設(shè)定時(shí)間）設(shè)

CI<<CT

，RL>>RON+RS，則得時(shí)間常數(shù):則3.4多路開關(guān)的電路特性2.動(dòng)態(tài)響應(yīng)USRSRONCICTRL~多路開關(guān)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)等效電路誤差：以百分?jǐn)?shù)表示的誤差數(shù)值中百分號(hào)前的數(shù)字。

開關(guān)切換時(shí)間tS

（設(shè)定時(shí)間）設(shè)RON=100Ω，COT=100pF，CL=20pF，RL=10MΩ，CI=5pF，精度0.1%，求設(shè)定時(shí)間。3.4多路開關(guān)的電路特性2.動(dòng)態(tài)響應(yīng)例子：解：當(dāng)RS

=0時(shí)當(dāng)RS

=2000Ω時(shí)3.4多路開關(guān)的電路特性

開關(guān)切換時(shí)間tS

（設(shè)定時(shí)間）2.動(dòng)態(tài)響應(yīng)討論：等效電路的帶寬：RS對(duì)多路開關(guān)的切換時(shí)間有重要影響，RS越小，開關(guān)的動(dòng)作就越快；對(duì)于高內(nèi)阻的信號(hào)源，可用阻抗變換器(如跟隨器)，將阻抗變低再接多路開關(guān)。同樣，RON越小，開關(guān)的動(dòng)作就越快；通常可以通過(guò)提高多路開關(guān)的電源電平，來(lái)減少RON，從而加快開關(guān)動(dòng)作。COT越小，開關(guān)的動(dòng)作就越快；可以采用開關(guān)分級(jí)組合結(jié)構(gòu)，將使輸出總電容由3nCO降至(n+3)CO。

3.源負(fù)載效應(yīng)誤差源負(fù)載效應(yīng)誤差：信號(hào)源電阻RS和開關(guān)導(dǎo)通電阻RON

與多路開關(guān)所接器件的等效電阻

RL分壓而引起的誤差。3.4多路開關(guān)的電路特性RSRONRLUS~源負(fù)載效應(yīng)的等效電路源負(fù)載效應(yīng)誤差=

3.源負(fù)載效應(yīng)誤差3.4多路開關(guān)的電路特性由于負(fù)載效應(yīng)是一種分壓作用，它使輸出到RL上的信號(hào)減小，因此應(yīng)合理設(shè)計(jì)：

提高負(fù)載內(nèi)阻，使RL>>RS+RON；根據(jù)負(fù)載效應(yīng)誤差，計(jì)算出由此引起的衰減，然后在下級(jí)提高增益加以補(bǔ)償。設(shè)某通道RS=300Ω，RON=200Ω，RL=5MΩ，求負(fù)載效應(yīng)誤差。例子：解：負(fù)載效應(yīng)誤差=

4.串?dāng)_串?dāng)_：斷開通道的信號(hào)電壓耦合到接收通道引起的干擾。

3.4多路開關(guān)的電路特性US1RS1RON2RS2Cin2Cin1C10CCOT+LUOE(a)~計(jì)算串?dāng)_的等效電路在多路開關(guān)系統(tǒng)中，串?dāng)_是通過(guò)斷開開關(guān)之間的分布電容進(jìn)入的。如果RON2>>RS1和RS2US1C10UOECCOT+LRON~(b)4.串?dāng)_串?dāng)_：斷開通道的信號(hào)電壓耦合到接收通道引起的干擾。

3.4多路開關(guān)的電路特性US1RS1RON2RS2Cin2Cin1C10CCOT+LUOE(a)~計(jì)算串?dāng)_的等效電路在多路開關(guān)系統(tǒng)中，串?dāng)_是通過(guò)斷開開關(guān)之間的分布電容進(jìn)入的。如果RON2<<RS1和RS2(c)RS1~C10COT+CLCin2+UOERS2Cin1US14.串?dāng)_串?dāng)_：斷開通道的信號(hào)電壓耦合到接收通道引起的干擾。

3.4多路開關(guān)的電路特性US1RS1RON2RS2Cin2Cin1C10CCOT+LUOE(a)~計(jì)算串?dāng)_的等效電路在多路開關(guān)系統(tǒng)中，串?dāng)_是通過(guò)斷開開關(guān)之間的分布電容進(jìn)入的。減小RS2與RON，有利于減小串?dāng)_。加大CL也能減小串?dāng)_，但不利于動(dòng)態(tài)響應(yīng)。討論：

5.其他特性與問(wèn)題3.4多路開關(guān)的電路特性了解所給出的導(dǎo)通電阻值導(dǎo)通電阻隨溫度、導(dǎo)通程度、芯片電壓等變化而變化。開關(guān)是否有死區(qū)死區(qū)一般發(fā)生在柵極電壓不夠高的情況下。開關(guān)動(dòng)作是否“先斷后合”多路開關(guān)在做通道轉(zhuǎn)換時(shí)，應(yīng)選用“先斷后合”的多路開關(guān)。然而，在程控增益放大器中，若用多路開關(guān)來(lái)改變集成運(yùn)算放大器的反饋電阻，以改變放大器的增益，就不宜選用“先斷后合”的多路開關(guān)。開關(guān)速度和功耗的關(guān)系多路開關(guān)的功耗是其速度的函數(shù)，須按工作頻率估算。噪聲（熱噪聲，1/f噪聲等）能夠采集的最低信號(hào)電平受噪聲的限制。

-+......模擬地US1RS1US2RS2USnRSnRfUcm單端接法(a)3.5多路開關(guān)的配置1.單端接法單端接法：把所有輸入信號(hào)源的一端接至同一信號(hào)地，另一端各自接至多路開關(guān)的相應(yīng)輸入端。信號(hào)地與模擬地很接近；較好的共模抑制能力；比較難實(shí)現(xiàn)，應(yīng)用范圍較窄。最大限度利用通道數(shù)；易受共模干擾；僅適用于所有輸入信號(hào)均參考一個(gè)公共電位的情況；各信號(hào)源需置于同樣的噪聲環(huán)境；特點(diǎn)：

單端接法(b)...

-+UO...模擬地信號(hào)地US1RS1US2RS2USnRSnUcm1RfUcm2Ucmn3.5多路開關(guān)的配置1.單端接法單端接法：把所有輸入信號(hào)源的一端接至同一信號(hào)地，另一端各自接至多路開關(guān)的相應(yīng)輸入端。信號(hào)地與模擬地相離較遠(yuǎn)；抗共模干擾能力差；比較容易實(shí)現(xiàn)。3.5多路開關(guān)的配置2.雙端接法雙端接法：把所有輸入信號(hào)源的兩端各自分別接至多路開關(guān)的輸入端。

-+US1RS1US2RS2RSnUSnUcm1Ucm2UcmnUORf雙端接法優(yōu)點(diǎn)：抗共模干擾能力強(qiáng)。缺點(diǎn)：只能使用系統(tǒng)的一半通道。注意：當(dāng)信號(hào)源的信噪比較小時(shí)，必須使用此接法。A

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-QQ

74LS273DD3.5多路開關(guān)的配置例子：設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)據(jù)采集傳輸通道，要求單端接法時(shí)能提供32條通道，雙端接法時(shí)提供16條通道。S0S7CH0CH7SmINHACBU1S0S7CH8CH15SmINHACBU2S0S7CH16CH23SmINHACBU3S0S7CH24CH31SmINHACBU4采樣/保持347813141718256912151619D0D1D2D3D4D5D6D711W2345611234KAKBCD4501US11US19D0~D7與CPU相連，D0~D2分布作為多路開關(guān)的地址線A，B和C，D3~D6分布作為U1~U4的控制信號(hào)INH單端接法A

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74LS273DD3.5多路開關(guān)的配置例子：設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)據(jù)采集傳輸通道，要求單端接法時(shí)能提供32條通道，雙端接法時(shí)提供16條通道。S0S7CH0CH7SmINHACBU1S0S7CH8CH15SmINHACBU2S0S7CH16CH23SmINHACBU3S0S7CH24CH31SmINHACBU4采樣/保持347813141718256912151619D0D1D2D3D4D5D6D711W2345611234KAKBCD4501US11D0~D7與CPU相連，D0~D2分布作為多路開關(guān)的地址線A，B和C，D3~D6分布作為U1~U4的控制信號(hào)INH雙端接法UI+UI-3.5多路開關(guān)的配置消除抖動(dòng)引起的誤差和機(jī)械開關(guān)類似，多路開關(guān)在通道切換時(shí)也存在抖動(dòng)過(guò)程，會(huì)出現(xiàn)瞬變現(xiàn)象，使輸出產(chǎn)生短暫的尖峰電壓。若此時(shí)采集多路開關(guān)的輸出信號(hào)，就可能引入很大的誤差。硬件方法：用硬件電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，即用

RC濾波器消除抖動(dòng)；軟件方法：用軟件延時(shí)的方法來(lái)解決。消除抖動(dòng)的常用方法：通常，軟件方法較硬件方法更有優(yōu)勢(shì)。3.6模擬多路開關(guān)的應(yīng)用1.通道的擴(kuò)展方法以CD4501為例，擴(kuò)展通道的方法有：將n片CD4501加以組合，用門電路組成地址譯碼器，產(chǎn)生n個(gè)選址信號(hào)（相當(dāng)于片選信號(hào)），分別接各片CD4501