多路模拟开关.ppt
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1、1,第6章 数据采集系统常用电路,2,6.1 多路模拟开关 6.2 采样/保持电路 6.3 信号放大电路 6.4 MAX滤波芯片 6.5 存储电路 6.6 显示电路,内容,3,6.1 多路模拟开关,(1) 用途 模拟开关是一种在数字信号控制下将模拟信号接通或断开的元件或电路。 (2) 构成 多路模拟一般由开关元件和控制(驱动)电路两部分组成。,控制电路,1. 概述,4,(3) 开关元件重要部件 机电开关:干簧继电器 湿式水银继电器 固体开关:双极型晶体管 场效应管 CMOS集成模拟开关,6.1 多路模拟开关,电气特性理想 速度偏慢 体积偏大,体积小 速度快 导通电阻小,5,(4) CMOS集成
2、模拟开关 性能指标:通道数目 开关电阻 漏电流漏级电路 输入电压 分类:多输入单输出 单输入多输出,6.1 多路模拟开关,6,(5) 常用芯片 AD公司AD7501 AD7503 RCA公司CD405 MOTA公司MC14051,6.1 多路模拟开关,7,2. AD7501 (1) 逻辑结构 3个地址线 A3 A2 A1 使能端EN 8路输出S1,S2,,S8,6.1 多路模拟开关,8,(2) 性能参数 CMOS工艺制造 单路8选1模拟多路转换器 16引脚DIP封装 电源:+/-15V 功耗:300uW 开关接通电阻:170欧 开关接通、断开时间:0.8us,DIP:Dual In-line
3、Package,双列直插式封装,9,(3) 应用:两片AD5701实现16通道开关,10,1. 概述 (1) 采样/保持电路 A/D转换时使输入信号保持不变的电路,对数据采集系统精度有决定性影响。 (2) 运行模式 采样模式+保持模式,由数字控制输入端选择 (3) 构成 保持电容、逻辑输入控制的开关电路、输入输出缓冲放 大器等。,6.2 采样/保持电路,11,(4) 工作过程 采样模式期间,输入控制开关闭合,A1的输出给电容快速充电; 保持模式期间,输入控制开关断开,A2输入阻抗高,电容器保持充电时的最终值不变,6.2 采样/保持电路,12,(5) 性能参数 孔径时间:从保持命令发出到开关完全
4、断开所需时间,也即开关从闭合状态到断开状态的过渡时间。 捕捉时间:从采样命令发出到采样/保持器的输出由上次保持值达到输入信号的当前值所需时间。 保持电压的衰减率:保持模式状态下,由于保持电容的漏电和其他杂散漏电流引起的保持电压衰减的速率。,6.2 采样/保持电路,13,(4) 结构形式 1) 多通道公用S/H和A/D 特点:完成一次AD变换后,要等到下一次采样命令到达,并是保持电容上的电压跟踪到当前输入信号的值后,才能再次启动AD变换器。速度慢,易引起各通道相位误差,6.2 采样/保持电路,14,(4) 结构形式 2) 多通道公用A/D 特点:启动采样后,各通道并行进行采样,然后由多路开关轮流
5、选通并进行AD变换。不必考虑采样/保持器的捕捉时间。,6.2 采样/保持电路,15,(4) 结构形式 3)多通道分别采用S/H和A/D 特点:各通道分别采用S/H和A/D,适用于高速多通道数据采集系统和各通道同时采集数据的系统。,6.2 采样/保持电路,16,2. AD585 (1) 结构 单片采样保持放大器,由高性能运算放大器、低漏电模拟开关和场效应管放大器构成。,6.2 采样/保持电路,17,2. AD585 (2) 性能 采样时间:3us 泄漏速率:1mV/ms; 失调电压:3mV; 外部温度:-55+125度; 片内保持电容、片内匹配电阻; 电源: 12V或15V; 可表贴。,6.2
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