数据选择器用于对多路数字信号进行选择,随选择地址信号的不同,每次选择多路信号中的一路进行传输,和CPU一起使用,很容易实现数字信号的自动传输。它只要求所传送的信息逻辑状态不变,允许电压幅度有一定变化。用它来进行模拟信号的传输则会带来很大的误差,因此对于模拟信号的传输宜选用多路模拟开关来实现。
多路模拟开关实际上起一个波段开关的作用。多路模拟开关所要求的指标比数据选择器高得多。要求有很小的导通电阻、很大的断开电阻,所能传输的信号幅度大、线性好、精度高,而且还要求功耗低等。多路模拟开关常用于测控系统中信号通道的选择及可编程放大器等方面。
常用的CMOS多路模拟开关有以下几种。
国产的模拟开关型号主要有:四1对1双向开关CC4066;三2对1双向开关CC4053;双4对1双向开关CC4052;单8对1双向开关CC4051;单16对1双向开关CC4067。
美国AD公司(美国模拟器件公司)的CMOS模拟开关型号有:AD7501(双向8对1)、AD7502(双4对1)、AD7503(双向8对1)、AD7506(双向16对1)和AD7507(双向8对1)。它们的输入电流和泄漏电流及导通电阻比国产的CC4051要小一些。(www.daowen.com)
模拟开关的总功耗随工作频率和供电电压的增高而增大。
电路图6.26为多路模拟开关的应用实例——功率因数测量电路。采用多路模拟开关CC4052,分时将每相测量用的信号(如:IA和UBC的方波信号)接入单片机,CC4052为双四选一多路传输开关,INH为禁止端,该端由单片机的P1.0控制,当P1.0=0时,该端被禁止,多路模拟开关均为不接通。将电流信号(Ia、Ib、Ic)依次接入X通道,电压信号和电流信号成对依次(Ubc、Uca、Uab)接入Y通道,这样可测量出三相电压、电流信号的相位差,即可测出每相电路的功率因数。
图6.26 CC4052和单片机构成的测量电路
选用多路模拟开关应考虑的因素有:所传输模拟量的路数,是单端还是差动信号,模拟信号幅度有多大,传输的速率要求多高以及允许多大串扰误差。串扰误差是由于通道之间的串扰干扰引起的。由于通道之间有寄生电容,一个通道的信号会通过寄生电容耦合到其他通道,这就是所谓串扰。一个多路模拟开关的路数越多,各路之间的寄生电容越大,串扰误差就越大。
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