模擬開關(guān)在多路巡檢儀中的應(yīng)用特點(diǎn)
模擬開關(guān)
模擬開關(guān)是一種由數(shù)字信號控制電路通斷的集成電路，具有功耗低、速度快、體積小、無機(jī)械觸點(diǎn)、使用壽命長等特點(diǎn)，在模擬或數(shù)字信號控制、選擇、模/數(shù)或數(shù)/模轉(zhuǎn)換、數(shù)控電路等領(lǐng)域得到越來越多的應(yīng)用。
模擬開關(guān)是用 cmos 電子電路模擬開關(guān)的通斷，起到接通信號或斷開信號的作用。
模擬開關(guān)有常開型和常閉型兩類，它們的電路符號如圖所示。
模擬開關(guān)的種類與特點(diǎn)
模擬開關(guān)品種較多，較常用的有雙向模擬開關(guān)、多路模擬開關(guān)、數(shù)據(jù)選擇器等。模擬開關(guān)的特點(diǎn)是由數(shù)字信號控制通斷。圖中，a和b為信號端，既可作輸入端也可作輸出端，使用時一個作為輸入端，另一個作為輸出端即可。e為控制端，由數(shù)字信號（1或0）控制a、b間的通斷。
常用模擬開關(guān)
常用模擬開關(guān)集成電路主要有雙向模擬開關(guān)、多路模擬開關(guān)、數(shù)據(jù)選擇器等。
1. 雙向模擬開關(guān)
雙向模擬開關(guān)cc4066引腳功能如圖所示。
cc4066內(nèi)含4個獨(dú)立的能控制數(shù)字信號或模擬信號傳送的模擬開關(guān)，可傳輸?shù)男盘柹舷揞l率為40mhz。當(dāng)控制端為1時，兩輸入/輸出端之間導(dǎo)通，允許信號雙向傳輸。當(dāng)控制端為0時，兩輸入/輸出端之間截止，切斷信號的傳輸。
2. 多路模擬開關(guān)
單8路模擬開關(guān)cc4051引腳功能如圖所示。
圖 cc4066引腳功能
內(nèi)部具有8個模擬開關(guān)，其8個輸入端各自獨(dú)立，而8個輸出端連接在一起作為公共端，由三位地址碼 a、b、c 控制模擬開關(guān)的通斷，可實(shí)現(xiàn)從 8 個輸入信號中選擇一個輸出。由于模擬開關(guān)具有雙向傳輸特性，因此cc4051也可作為信號分離器，信號從公共端輸入，而從8個輸入端中的一個輸出，由a、b、c地址碼控制。
3. 多路數(shù)據(jù)選擇器
8路數(shù)據(jù)選擇器cc4512引腳功能如圖所示。cc4512具有8個輸入端和一個輸出端，由三位地址碼a、b、c來決定數(shù)據(jù)的選擇。inh為禁止端，當(dāng)inh=1時，所有輸入數(shù)據(jù)被禁止傳輸。dis端為三態(tài)控制端，當(dāng)dis=1時，輸出為高阻狀態(tài)。
圖 cc4051引腳功能圖 cc4512引腳功能
模擬開關(guān)的應(yīng)用
模擬開關(guān)的作用是用數(shù)字信號控制電路的通斷和信號源的選通。
1. 數(shù)控增益放大器
圖所示為采用4雙向模擬開關(guān)cd4066 和運(yùn)算放大器組成的數(shù)控增益放大器。該放大器用數(shù)控電阻網(wǎng)絡(luò)代替了運(yùn)放的反饋電阻，而數(shù)控電阻網(wǎng)絡(luò)的阻值，由4位二進(jìn)制數(shù)控制，從而實(shí)現(xiàn)了由4位二進(jìn)制數(shù)控制增益（放大倍數(shù)）的放大電路。
圖數(shù)控增益放大器
雙向模擬開關(guān)di～d4及電阻ri～r5構(gòu)成數(shù)控電阻網(wǎng)絡(luò)，數(shù)控輸入端a、b、c、d接二進(jìn)制控制數(shù)，某位控制數(shù)為1時，使該位模擬開關(guān)導(dǎo)通，將相應(yīng)的電阻短接，從而達(dá)到電阻網(wǎng)絡(luò)數(shù)字控制的目的。二進(jìn)制控制數(shù)與放大倍數(shù)的對應(yīng)關(guān)系見表。
表控制數(shù)與放大倍數(shù)的關(guān)系
2. 數(shù)控頻率振蕩器
圖所示為數(shù)控頻率多諧振蕩器電路，其振蕩頻率由四位二進(jìn)制數(shù)控制。雙向模擬開關(guān)d1～d4及電容cr～c4組成數(shù)控電容網(wǎng)絡(luò)，并接在振蕩電容c；上，cl～ca是否接入電路取決于dr~da的導(dǎo)通與否，而dr~da的導(dǎo)通與否由a、b、c、d四個控制端的二進(jìn)制數(shù)控制，在不同的四位二進(jìn)制數(shù)控制下，cl～ca的接入狀態(tài)相應(yīng)地發(fā)生變化，也就改變了振蕩頻率。
圖 數(shù)控頻率多諧振蕩器
四位二進(jìn)制控制數(shù)與振蕩頻率的對應(yīng)關(guān)系見表。
表控制數(shù)與振蕩頻率的關(guān)系
3. 音源選擇電路
圖所示為采用雙4路模擬開關(guān)cc4052構(gòu)成的雙通道4路音源選擇電路，可用于立體聲放大器輸入音源的選擇。左、右聲道均有4路輸入端，各有1個輸出端。
圖雙通道4路音源選擇電路
a、b為控制端，由兩位二進(jìn)制數(shù)選擇接入的輸入音源，具體接入狀態(tài)見表。被選中的左、右聲道輸入端信號分別接通至各自的輸出端（l。、r。端），送往后續(xù)電路進(jìn)行放大。
表控制端與接入狀態(tài)的關(guān)系
檢測模擬開關(guān)
模擬開關(guān)可以用萬用表進(jìn)行檢測。檢測時，給模擬開關(guān)接上規(guī)定的工作電源，萬用表置于r×1k擋，監(jiān)測a與b之間的通斷，如圖所示。
圖 檢測模擬開關(guān)
當(dāng)將控制端接至正電源時（置1），萬用表指示導(dǎo)通。當(dāng)將控制端接地時（置0），萬用表指示不通。否則說明該模擬開關(guān)損壞。一個集成電路中往往包含若干個模擬開關(guān)，應(yīng)逐個檢測。
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