在测试测量相关应用中,模拟开关和多路复用器具有十分普遍的应用,例如运放的增益调节、ADC分时搜集多路传感器信号等等。虽然它的机能很简单,但是依然有很多细节,需大家在用到的过程中留意。所以,在这里为大家介绍一下模拟开关和多路复用器的根基参数。在开始介绍基石的参数之前,我们有必要介绍一下模拟开关和多路复用器的基本单元MOSFET开关的基本构造。一.MOSFET开关的架构MOSFET开关常见的架构有3种,如图1所示。1)NFET。2)NFET和PFET。3)含有电荷泵的NFET。三种架构各有特色,详实的介绍,可以参阅《TIPrecisionLabs-SwitchesandMultiplexers》培训视频和《SelectingtheRightTexasInstrumentsSignalSwitch》应用文档。本文主要基于NFET和PFET架构进行介绍和仿真,但是关乎到的定义在三种架构中都是适用的。图1MOSFET开关构造另外,需留意的是,此处的MOSFET构造,S和D是对称的,所以在功用上是可以对调的,也因此,开关是双向的,为了便于讨论,我们统一把S极作为输入。二.模拟开关和多路复用器直流参数介绍1.导通电阻OnResistance(1).概念图2OnResistance概念(2).特征1)随输入信号电压而变动:当芯片的供电电压固定时,对于NMOS而言,S级的电压越高。上海金樽自动化控制科技有限公司是一家专业提供八路模拟开关板的公司,期待您的光临!上海八路模拟开关板耐老化
模拟开关404包括开关管mp2和开关管mn2,开关管mp2为pmos管,开关管mn2为nmos管。开关管mp2和开关管mn2并联连接,二者的漏极彼此连接且都连接至信号输入端b,二者的源极彼此连接且都连接至信号输出端y,开关管mp2的衬底与掉电保护电路402相连接,开关管mn2的衬底接地。驱动电路403包括晶体管m6和m7,晶体管m6选自pmos管,晶体管m7选自nmos管。晶体管m6的源极连接至掉电保护电路402,晶体管m6的漏极与晶体管m7的漏极连接,晶体管m7的源极接地。晶体管m6和晶体管m7的栅极彼此连接且接收所述控制信号cp1,晶体管m6和晶体管m7的中间节点连接至开关管mp1的栅极。驱动电路403用于根据控制信号cp1控制开关管mp1的导通和关断。驱动电路405包括晶体管m9和m10,晶体管m9选自pmos管,晶体管m10选自nmos管。晶体管m9的源极连接至掉电保护电路402,晶体管m9的漏极与晶体管m10的漏极连接,晶体管m10的源极接地。晶体管m9和晶体管m10的栅极彼此连接且接收所述控制信号cp2,晶体管m9和晶体管m10的中间节点连接至开关管mp2的栅极。驱动电路405用于根据控制信号cp2控制开关管mp2的导通和关断。河北电路板八路模拟开关板维修上海金樽自动化控制科技有限公司致力于提供八路模拟开关板,竭诚为您服务。
off),如图83)On-leakagecurrent:当开关闭合时,从漏极注入或流出的电流叫作Id(on),如图8。图8漏电流概念(2).特征漏电流随温度变化剧烈。图9漏电流随温度变动的曲线(3).影响在很多数据采集系统中,接入MUX前的传感器有也许是高阻抗的传感器。这时,漏电流的影响就会凸显出来。例如,在图10的仿真中,输入源有1MΩ的源阻抗,我们对这个电阻展开直流参数扫描,观察它从1MΩ变动至10MΩ时,对输出电压的影响,结果可以见到,漏电流通过传感器的内阻会给输出电压带来一个直流误差。所以,在为高输出阻抗的传感器选项MUX时,要尽量挑选低漏电流的芯片。图10漏电流仿真电路图11漏电流仿真结果三.模拟开关和多路复用器动态参数介绍1.导通电容OnCapacitance(1).概念CS和CD**了开关在断开时的源极和漏极电容。当开关导通时,CON相等源极的电容和漏极的电容之和,如图12。图12OnCapacitance(2).影响图13MUX36S08示例当MUX在不同通道之间切换时,CD也会随着通道的切换被充电或者放电。例如,当S1闭合时,CD会被充电至V1。那么此时CD上的电荷QD1:当MUX从S1切换至S2时,CD会被充电至V2。那么此时CD上的电荷QD2:那么两次CD上的电荷差就需V2来提供,所以这时候。
MUX输出就会需一定的时间来平稳。对于一个N-bit的ADC:K实际上是**RC电路中,电压抵达目标误差以内时所需的时间常数的数目,例如10-bitaccuracy(LSB%FS=),K=-ln()=。接下来用一个仿真来说明这种现象:为了更明显地观察到这种现象,在Vout端加入一个电容C1,可以明白为增加了CD,也可以明白为负载电容和CD的并联。图14OnCapacitance对输出影响的仿真示例电路当C1=50pF时,整个回路的时间常数较大,需更长时间平稳,所以在开关导通20uS之后,输出电压依然并未平稳到信号源的电压。图15C1=50pF仿真结果当C1=10pF时,整个回路的时间常数较小,需较短时间安定,所以在开关导通20uS之内,输出电压平稳到了信号源的电压。图16C1=10pF仿真结果2.流入电荷ChargeInjection(1).概念流入电荷指的是从控制端EN耦合至输出端的电荷。(2).影响因为在开关导通的通道上,缺失损耗这部分电荷的通道,所以当这部分电荷注入漏极电容和输出电容上时,会在输出产生一个电压误差。图17ChargeInjection过程示意图过程如下:当在EN端有一个阶跃信号时,这个阶跃电压会通过栅极和漏极之间的寄生电容CGD,耦合至输出端,输出电压的改变取决流入电荷QINJ,CD和CL。所以,当流入的电荷越小时。上海金樽自动化控制科技有限公司八路模拟开关板值得用户放心。
B)=Ω,VIS(A)=(B)/VIS(A)=?50dB(Figure5)MHzVDD=10V,RL=10kΩ,RIN=Ω,VCC=10VSquareWave,CL=50pF(Figure6)150mVp-pRL=Ω,CL=50pF,(Figure7)VOS(f)=?VOS()VDD=MHzVDD=10VVDD=15VCISSignalInputCapacitance信号输入电容pFCOSSignalOutputCapacitance信号输出电容VDD=10VpFCIOSFeedthroughCapacitance馈电容VC=0VpFCINControlInputCapacitance操纵输入电容pF图1CD4066是四双向模拟开关驱动继电器应用电路CD4066是四双向模拟开关,集成块SCR1~SCR4为控制端,用以操纵四双向模拟开关的通断。当SCR1接高电平时,集成块①、②脚导通,+12V→K1→集成块①、②脚→电源阴极使K1吸合;反之当SCR1输入低电平时,集成块①、②脚开路,K1失电获释,SCR2~SCR4输入高电平或低电平时状况与SCR1相同。八路模拟开关板,就选上海金樽自动化控制科技有限公司,有需求可以来电咨询!浙江单片机八路模拟开关板原理
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CD4066中文资料:CD4066是四双向模拟开关,主要当做模拟或数字信号的多路传输。引出端排列与CC4016一致,但具备较为低的导通阻抗。另外,导通阻抗在整个输入信号范围内基本不变。CD4066由四个互相单独的双向开关构成,每个开关有一个控制信号,开关中的p和n器件在支配信号功用下同时开关。这种构造扫除了开关晶体管阈值电压随输入信号的变化,因此在整个工作信号范围内导通阻抗比起低。与单通道开关相比之下,兼具输入信号峰值电压范围等于电源电压以及在输入信号范围内导通阻抗较为平稳等优点。但若应用于采保电路,仍引荐CD4016。当模拟开关的电源电压使用双电源时,例如=﹢5V,=﹣5V(均对地0V而言),则输入电压对称于0V的正、负信号电压(﹢5V~﹣5V)均能传输。这时要求操纵信号C=“1”为+5V,C=“0”为-5V,否则只能传输正极性的信号电压。CD4066引脚功能图内部方框图AbsoluteMaximumRatings*****大额定值:SupplyVoltage电源电压(VDD)?InputVoltage输入电压(VIN)?StorageTemperatureRange储存温度范围(TS)?65℃to+150℃PowerDissipation功耗(PD)Dual-In-Line普通双列封装700mWSmallOutline小外形封装500mWLeadTemperature焊接温度(TL)Soldering,10seconds)。上海八路模拟开关板耐老化
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