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在机电一体化系统中，经常对许多传感器信号进行采集和控制。如果每一路都单独采用各自的输入回路（即每一路都采用放大、采样/保持、A/D等环节），不仅成本比单路成倍增加，还会导致系统体积庞大，且由于模拟器件、阻容元件参数和特性不一致，对系统的校准带来很多困难。因此除特殊情况下，多采用公共的采样/保持及A/D转换电路。要实现这种设计，往往采用多路模拟开关，常用的有AD7501、AD7506、AD7502、LFl3508等。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 1、常用模拟多路开关集成电路 本文来自www.eadianqi.com （1）单端8通道 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 AD7501是单片集成的CMOS 8选1多路模拟开关，每次只选中8个输入端的一路与公共端接通，选通通道是根据输入地址编码而得。所有数字量输入均可用TTL或CMOS电路。图1为AD7501的外引脚图和原理图。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
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图1 AD7501电路原理 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 AD7501的主要参数有： 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 1）导通电阻RON典型值为170，（-10V≤VS≤10V）导通电阻温漂0.5％／℃，路间偏差4％； 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 2）输入电容： 3pF； 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 3）开关时间： ton=0.8μ s tof=0.8μ s； 本文来自www.eadianqi.com 4）极限电源电压：VDD＝+17V，VSS＝-17V； 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 （2）单端16通道。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
图2 AD7506电路原理 本文来自www.eadianqi.com AD7506为单端16选1多路模拟开关，图2为AD7506的引脚图和原理图，其主要参有： 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 1）导通电阻RON ＝300 。导通电阻温漂0.5％／℃，路间偏差4％； 本文来自www.eadianqi.com
2）开关时间：ton=0.8 本文来自www.eadianqi.com 3）极限电源电压：VDD＝＋17V，Vss＝-17V。 本文来自www.eadianqi.com （3）差动4通道 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
AD7502是差动4通道多路模拟开关，其主要特性与AD7501基本相同，但在同选通地址情况下有两路同时选通。其外引脚和原理如图3所示。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
图3 AD7502电路原理 本文来自www.eadianqi.com 2、多路模拟开关应用举例 本文来自www.eadianqi.com 在许多机电一体化产品中，都需要用到多路模拟量输入情况，此时可采用多路模拟开关来实现，图4为利用AD7501组成的八路模拟量输入通道。对于16路输入情况，可使用两片AD7501组合而成，见图5，当然也可采用单片AD7506等。但对于更多输入情况，如64路128路输入，则只能使用多个多路模拟开关组合的方式。 本文来自www.eadianqi.com
本文来自www.eadianqi.com 图4 AD7501单路输入 图5 两片AD7501组成16路输入 本文来自www.eadianqi.com
3、多路开关选用注意事项 本文来自www.eadianqi.com 在选用多路开关时，常要考虑许多因素，要单端型还是差动型的；开关电阻多大；控制电平多高；另外还要考虑开关速度及开关间互扰等诸多方面。 本文来自www.eadianqi.com （1）对于传输信号电平较低的场合，可选用低压型多路模拟开关，这时必须在电路中有严格的抗干扰措施，一般情况下选用常用的高压型。 本文来自www.eadianqi.com
（2）对于要求传输精度高而信号变化慢的场合，如利用铂电阻测量缓变温度场，就可选用机械触点式开关，在输入通道较多的场合，应考虑其体积问题。 本文来自www.eadianqi.com （3）在切换速度要求高，路数多的情况下，宜选用多路模拟开关；在选用时尽可能根据通道量选取单片模拟开关集成电路，因为这种情况下每路特性参数可基本一致；在使用多片组合时，也宜选用同一型号的芯片以尽可能使每个通道的特性-一致。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 （4）在多路模拟开关的速度选择时，要考虑到其后级采样保持电路和A／D的速度，只需略大于它们的速度即可，不必一味追求高速。 本文来自www.eadianqi.com （5）在使用高精度采样、保持A／D进行精密数据采集和测量时，需考虑模拟开关的传输精度问题，尤其需注意模拟开关漂移特性，因为如果性能稳定，即使开关导通电阻较大，也可采取补偿措施来消除影响。但如果阻值和漏电流等漂移很大，将会大大影响测量精度。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 |
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