Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Ключи и мультиплексоры




СОВРЕМЕННЫЕ ПЕРИФЕРИЙНЫЕ БИС

 

Автоматизированные системы контроля и управления используют в качестве центрального звена микропроцессорный контроллер (ОЭВМ), который окружен периферийными БИС, обеспечивающими его работу с разнообразными источниками цифровой и аналоговой информации. Набор периферии достаточно стандартный. В зависимости от типа решаемых задач и условий работы меняются, в основном, используемые частоты и разрядность микросхем, что обеспечивает заданные точность и быстродействие системы.

Рассмотрим принципы функционирования и типовые схемы наиболее часто используемых микросхем [4].

 

 

Для коммутации аналоговых сигналов применяются электронные

коммутаторы, простейшими из которых являются ключи. Их основные ха-

 
 

рактеристики представлены в табл. 7.1. Микросхемы разделяются по количеству ключей в корпусе, начальному состоянию и функции (выключатель или переключатель). Качество контакта характеризуется сопротивлением ключа в открытом состоянии (R on) и разбросом этого сопротивления (∆ R), а качество размыкания определяется затуханием (D off) в состоянии "выключено", измеряемым в децибелах, и ослаблением при проникновении сигнала из ка-

Рис. 7.1

нала в канал (D kan). Быстродействие ключа характеризуется временами включения и выключения (T on/off).

Наиболее простыми в семействе аналоговых ключей являются однополюсные двунаправленные схемы, выпускаемые в модификациях нормально замкнутых, разомкнутых и переключающих схем. Условные обозначения таких микросхем приведены на рис. 7.1. Приняты следующие обозначения: S – вход/выход аналогового сигнала, D – вход/выход аналогового сигнала, IN – управляющий вход, GND – общий вывод, VCC – логическое питание (обычно +5 В), VDD – положительное аналоговое питание, VSS – отрицательное аналоговое питание.

Таблица 7.1

Название Число ключей R on, Ом U, В T on/off, нс D off, дБ R, Ом I вх, нА D kan, дБ
ADG701       18/12   0.5 0,001
ADG702       18/12   0.5 0,001
ADG721       20/10   0.85 0,001  
ADG722       20/10   0.85 0,001  
ADG723       20/10   0.85 0,001  
ADG711       16/10   0.5 0,001  
ADG712       16/10   0.5 0,001  
ADG713       16/10   0.5 0,001  
ADG417             0,1
ADG419             0,1
ADG333       90/80     0,1  
ADG736       16/8   0.1 0,001  
ADG201A       300/250        
ADG202A       300/250        
ADG221       300/250        

Серия ADG7xx имеет одно питание до +5 В, поэтому коммутируемое напряжение должно быть в пределах 0…+5 В. К преимуществам этой серии следует отнести очень маленькое сопротивление открытого ключа и высокую частоту его коммутации. Ключи серии ADG4xx разработаны с раздельным питанием для логической и аналоговых частей, что позволяет коммутировать сигналы до 44 В при TTL- или CMOS- уровнях управляющих сигналов (табл. 7.2).

Ключ ADG701 является нормально замкнутым и выключается подачей логического 0 на управляющий вход, а микросхемы ADG702 и ADG417, наоборот, нормально разомкнуты и включаются логическим 0.

Таблица 7.2

Логический уровень ADG701 ADG702 ADG417 ADG419  
 
  Выключено Включено A  
  Включено Выключено B  

 
 

Микросхема ADG419 имеет два входа (A и B): при сигнале 0 на управляющем входе к выходу подключается вход A, а при 1 – вход B.

Рис. 7.2

На рис. 7.2 представлены обозначения более сложных микросхем, реализующих функции четырех ключей с независимым управлением. Режимы

Таблица 7.3

Логический уровень ADG711 ADG201 ADG221 ADG712 ADG202 ADG201 ADG713 ADG333
      Каналы 1, 4 Каналы 2, 3  
  Включено Выключено Выключено Включено A
  Выключено Включено Включено Выключено B

работы ключей определяются в соответствии с табл. 7.3 и зависят от сигналов на четырех независимых управляющих входах.

Ключи серий ADG2xx и ADG333 позволяют коммутировать двухполярный сигнал при двухполярном напряжении питания, а напряжение для питания логической части ключей формируется из аналогового положительного напряжения внутри микросхемы. Обозначения в схемах аналогичны однополюсным схемам. Дополнительный сигнал WR у микросхем ADG221/ADG222 связан с записью управляющих сигналов во внутренний регистр. Сигналы управления у этих микросхем сначала поступают на специальный регистр управления. Если WR = 0, сигналы управления проходят через регистр и управляют ключами, а при переходе сигнала WR из 0 в 1 значения на управляющих входах запоминаются в регистре и сохраняются на всем протяжении действия сигнала WR = 1.

Таблица 7.4

Название Тип R on, Ом U, В T on/off, нс D off, дБ R, Ом Интер-фейс D kan, дБ
ADG438F 1, 8:1     250/150     P  
ADG439F 2, 4:1     250/150     P  
ADG704 1, 4:1     20/13   0,1 P  
ADG706 1, 16:1     20/13   0,1 P  
ADG708 1, 8:1     20/13   0,1 P  
ADG608 1, 8:1     75/45     P  
ADG609 2, 4:1     75/45     P  
ADG508F 1,8:1           P
ADG509F 2, 4:1           P
ADG528F 1, 8:1           P
ADG728 1, 8:1     20/13   0,1 I2C  
ADG729 2, 4:1     20/13   0,1 I2C  
ADG738 1, 8:1     20/13   0,1 SPI  
ADG739 2, 4:1     20/13   0,1 SPI  


Часто требуется выбрать один сигнал из нескольких возможных, для этого используются переключатели (мультиплексоры). Функции простейших

Рис. 7.3

мультиплексоров (2 источника в один выход) можно реализовать на переключающих ключах (например, на микросхеме ADG333 возможна реализа-

       
   
 

Таблица 7.5 Таблица 7.6

ция четырех независимых мультиплексоров 2:1). Для реализации более сложных переключений обычно используются специализированные микросхемы мультиплексоров. Их основные характеристики приведены в табл. 7.4.

В арсенале всех фирм, выпускающих аналоговую технику, есть микросхемы мультиплексоров, подключающих один из восьми входов на выход (8:1), и два мультиплексора – 4:1. На рис. 7.3 приведены обозначения таких устройств, а в табл. 7.5 и 7.6 – режимы работы. Микросхемы имеют 8 входов (S1…S8) или 2 блока (A и B) по 4 входа (S1x – S4x). Вход, номер которого находится на адресных логических входах A0, А1, A2, подключается к выходу. Можно запретить подключение какого-либо входа подачей 0 на логический вход разрешения (EN). Для обеспечения возможности коммутации двухполярных сигналов рассматриваемые мультиплексоры питаются от источников положительной и отрицательной полярности (VDD и VSS соответственно). Питание внутренних буферов логических сигналов формируется внутри микросхем. К достоинствам устройств, имеющих индекс F в названии, следует отнести защиту от перенапряжения на входах. Если входы мультиплексоров, часто являющиеся входами системы, не подключены к датчикам, возможно возникновение напряжений, превышающих напряжение питания, что приводит к выходу мультиплексора из строя. При наличии защиты с возникновением большого входного напряжения резко увеличивается сопротивление ключа и входной ток уменьшается до уровня, не приводящего к выходу микросхемы из строя.

Если в процессе работы устройства требуется запоминание кода подключенного входа, можно использовать мультиплексор ADG528, имеющий, по аналогии с ключом ADG221, дополнительный внутренний регистр для запоминания кода включенного канала.

Для коммутации однополярного напряжения можно использовать мультиплексоры серии ADG7xx, имеющие характеристики, близкие с ключами той же серии, обладающие очень малым сопротивлением в открытом состоянии и высокой предельной частотой коммутируемого сигнала. В этой серии возможно задание кода включенного канала не параллельным кодом, а по последовательным интерфейсам SPI или I2C.

 




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-12-27; Просмотров: 1037; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.021 сек.