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cbulogin.center.et2Server is OK怎样用单片机控制24个模拟开关，而24个模拟开关通断与否互相之间没有关系_百度知道
怎样用单片机控制24个模拟开关，而24个模拟开关通断与否互相之间没有关系
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4066就是个4通道模拟开关芯片，其他类型的芯片也有。单片机输出引脚直接接到模拟开关的控制端即可。如果单片机的输出引脚不足24，可使用串转并电路来扩展。
采纳率：48%
就单片机的处理能力来说，特定没问题，至于能不能用，取决于你的程序，
楼主所说的不知是要在24个模拟通道之间切换，还是只是单纯的开/关模拟开关。另看问题所说24个模拟开关通断与否相互之间没有关系，那是否应该是单独的24个单通道的模拟开关？因此，如果只是单独24个模拟开关控制24个模拟通道的开关的话(如24个M74VHC1GT66)，可用单片机的I/O口设为输出口控制即可（如控制on/off使能端）。如是使用若干个（2个12通道或3个8通道等等）多通道模拟开关要在24个模拟通道之间切换，如控制3个8选一的4051，则可用单片机的I/O设为输出口控制输入控制脚（如4051中的A、B、C）以使相应模拟通道得以输出。当然这种方法与楼主的24个模拟开关通断与否相互之间没有关系有点矛盾。采用上述方法所需io口较多，选用的单片机的引脚需较多。如不够用，则可采用楼上所说，用串转并芯片扩展即可。
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常用模拟开关芯片型号与功能和应用介绍
组会报告专业：电子与通信工程姓名：张威威日一、模拟开关的电路组成及工作原理 二、常用的ＣＭＯＳ模拟开关集成电路 三、模拟开关集成电路的应用一、模拟开关的电路组成及工作原理模拟开关，英文名Analog switches；主要是完成信 号链路中的信号切换功能。采用MOS管的开关方式实 现了对信号链路关断或者打开；由于其功能类似于开 关，而用模拟器件的特性实现，成为模拟开关。 模拟开关是一种三稳态电路，它可以根据选通端 的电平，决定输人端与输出端的状态。当选通端处在 选通状态时，输出端的状态取决于输人端的状态；当 选通端处于截止状态时，则不管输入端电平如何，输 出端都呈高阻状态。模拟开关在电子设备中主要起接 通信号或断开信号的作用。由于模拟开关具有功耗低、 速度快、无机械触点、体积小和使用寿命长等特点， 因而，在自动控制系统和计算机中得到了广泛应用。模拟开关电路由两个或非门、两个场效应管及一个非 门组成，如图一所示。模拟开关的真值表见表一。表一E 1 1 0 0A 0 1 0 1B 0 1 高阻状态 高阻状态模拟开关的工作原理如下：当选通端Ｅ和输入端Ａ同为1时，则S2端为０，Ｓ1 端为１，这时ＶＴ 1导通，ＶＴ2截止，输出端Ｂ输出 为１，Ａ=Ｂ，相当于输入端和输出端接通。当选通Ｅ为 1 时，而输入端Ａ为０时，则 S2 端为 1 ， S1端为０，这时ＶＴ1截止，VT2导通，输出端Ｂ为０， Ａ＝Ｂ，也相当于输入端和输出端接通。 当选通端Ｅ为０时，这时ＶＴ1和ＶＴ2均为截止状 态，电路输出呈高阻状态。 从上面的分析可以看出，只有当选通端Ｅ为高电 平时，模拟开关才会被接通，此时可从Ａ向Ｂ传送信 息；当输入端Ａ为低电平时，模拟开关关闭，停止传 送信息。二、常用的CMOS模拟开关集成电路在模拟开关的集成过程中，晶体三极管和场效应 晶体管均可用来做模拟开关的有源器件，实际上，由 于场效应晶体管特性的对称性不存在残余电压等优点， 所以在模拟开关中用的最多的还是场效应晶体管。 ? 开关在电路中起接通信号或断开信号的作用。最常见的 可控开关是继电器，当给驱动继电器的驱动电路加高电 平或低电平时，继电器就吸合或释放，其触点接通或断 开电路。 ? CMOS模拟开关是一种可控开关，它不象继电器那样可 以用在大电流、高电压场合，只适于处理幅度不超过其 工作电压、电流较小的模拟或数字信号。1. 无译码器的多路开关开关类型： TL182C，AD7510，AD7511，AD7512等。U SS GND A1 A2 A3 A4 NC UDD1 2 3 4 5 6 7 816 15 14 13 12 11 10 9S1 D1 S2 D2 S3 D3 S4 D4芯片中无译码 器，四个通道开关 都有各自的控制端。图3.6 AD7510芯片防闩锁型介质隔离 CMOS 开关，可提供最高超出电源电 压±25 V的过压保护,低导通电阻75?，低泄漏电流500pA。优点： 每一个开关可单独通断，也可同时通断， 使用方式比较灵活。缺点： 引脚较多，使得片内所集成的开关较少。 当巡回检测点较多时，控制复杂。四双向模拟开关CD4066? CD4066的每个封装内部有4个独立的模拟开 关，每个模拟开关有输入、输出、控制三 个端子，其中输入端和输出端可互换。 ? 当控制端加高电平时，开关导通，导通电 阻为几十欧姆；当控制端加低电平时开关 截止呈现很高的阻抗，可以看成为开路。 ? 模拟开关可传输数字信号和模拟信号，可 传输的模拟信号的上限频率为40MHz。各 开关间的串扰很小，典型值为－50dB。CD4066引脚功能图2. 有译码器的多路开关EN A2 A1 A0 ） ⑴AD7501 （AD7503 A1 UDD(+15V) 1 2 3 4 5 6 7 8 16 15A0 USS UDD S1 OUT S2 S3 S4电平转换 译码驱动 OUT地 USS(-15V)GND EN A2 S8 S7 S6 S5AD 750114 13 12 11 10 9... ...S1 S8图3.7 AD7501（AD7503）芯片结构及引脚功能片上所有逻辑输入与TTL／DTL及CMOS 电路兼容。表3.1 AD7501真值表A20 0 0 0 1 1 1 1 ×A10 0 1 1 0 0 1 1 ×A00 1 0 1 0 1 0 1 ×EN1 1 1 1 1 1 1 1 0导通1 2 3 4 5 6 7 8 无AD7503 除EN 端的控制逻辑电平相反外, 其它与 AD7501相同。 ⑵ AD7502EN UDD(+15V)A1A0 A1 GND EN (5 ～ 8) OUT S8 S7 S6 S5 S8 OUT1 2 3 4 5 6 7 8 16 15 14A0 USS UDD S1 4) OUT(1 ～ S2 S3 S4电平转换 译码驱动地 USS(-15V)AD 750213 12 11 10 9... OUT S1 S4 S5...图3.8 AD7502芯片结构及引脚功能表3.2 AD7502真值表A10 0 1 1 ×A00 1 0 1 ×EN1 1 1 1 0接通通道 1 和5 2和6 3和7 4和8 无
注意：AD7501，AD7502，AD7503 芯片都是单向多到一的多路开关，即信号只允许从多个 (8个) 输入端向一个输出端传送。单八路模拟开关CD4051? CD4051相当于一个单刀八掷开关，开关接通哪一通 道，由输入的3位地址码ABC来决定。? “INH”是禁止端，当“INH”=1时，各通道均不接通。? CD4051还设有另外一个电源端VEE，以作为电平位 移时使用，从而使得通常在单电源供电条件下工作 的CMOS电路所提供的数字信号能直接控制这种多 路开关，并使这种多路开关可传输峰－峰值达15V的 交流信号。例如，若模拟开关的供电电源VDD=＋ 5V，VSS=0V，当VEE=－5V时，只要对此模拟开关 施加0～5V的数字控制信号，就可控制幅度范围为－ 5V～＋5V的模拟信号。CD4051引脚功能图INH6C9B10A11 IN/OUTUDD(+15V)16电平转换{ S4S1 2 3 4 5 6 7 816 15 146(OUT/IN)地 UEE(-15V)8译码驱动IN/OUT{ S5INH UEESm S7CD 450113 12 11 10 97UDD S2 S1 S0 S3 A B CIN/OUTGND3 4 2 5 1 12 15 14 13Sm S7 S6 S5 S4 S3 S2 S1 S0图3.9 CD4501芯片结构及引脚功能
CD4051通道选择真值表输入状态INH C B A 接通通道00 0 0 0 0 0 0 100 0 0 1 1 1 100 1 1 0 0 1 101 0 1 0 1 0 1“ 0”“1” “2” “3” “4” “5” “6” “7” 均不接通双四路模拟开关CD4052? CD4052相当于一个双刀四掷开关，具体接 通哪一通道，由输入地址码AB来决定。X(OUT/IN)13INH6B9A10Y(OUT/IN)3UDD(+15V)16电平转换 Y (IN/OUT){ {1 2 3 4 5 6 7 816 15 14UDD地 UEE(-15V)8译码驱动Y(OUT/IN) Y(IN/OUT)}X(IN/OUT)X (OUT/IN)7CD 450213 12 11 10 9INH UEE GND} X (IN/OUT)B A121415111524X(IN/OUT)Y(IN/OUT)图3.10 CD4502芯片结构及引脚功能
CD4052通道选择真值表输入状态INH B A接通通道“0”X、“0”Y“1”X、“1”Y “2”X、“2”Y “3”X、“3”Y 均不接通00 0 0 100 1 101 0 1三组二路模拟开关CD4053? CD4053内部含 有3组单刀双掷 开关，3组开关 具体接通哪一通 道，由输入地址 码ABC来决定。
CD4053通道选择真值表输入状态INH C B A 接通通道00 0 000 0 000 1 101 0 1cX、bX、aXcX、bX、aY cX、bY、aX cX、bY、aY00 0 0 111 1 100 1 101 0 1cY、bX、aXcY、bX、aY cY、bY、aX cY、bY、aY 均不接通
十六路模拟开关CD4067??CD4067相当于一 个单刀十六掷开 关，具体接通哪 一通道，由输入 地址码ABCD来 决定。 INH为“1”时断 开所有通道的接 通。CD4067接通选择真值表D0 0 0 0 0 0 0C0 0 0 0 1 1 1B0 0 1 1 0 0 1A0 1 0 1 0 1 0INH0 0 0 0 0 0 0接通通道“0” “1” “2” “3” “4” “5” “6”01 1 1 110 0 0 010 0 1 110 1 0 100 0 0 0“7”“8” “9” “10” “11”11 1 111 1 100 1 101 0 100 0 0 1“12”“13” “14” “15” 均不接通
高压型模拟开关高压模拟开关采用全数字电路，时间为数字拨码设置， 可实现模拟断路器跳合闸时间设置、三相/分相操作选 择、输入信号逻辑控制等作用，从而模拟断路器的跳、 合闸动作 高压模拟开关特性 ◆ 模拟断路器可模拟跳闸和合闸时间，时间设置 为拨码开关设置，精度高。跳闸时间设置范围为 20200ms，合闸时间设置范围为20-100ms。 ◆ 模 拟 断 路 器 跳 合 闸 电 源 电 压 为 DC220V 和 DC110V两档，试验前必须选择好电压和输入电压一致。 ◆ 在模拟回路中设有继电器A、B、C各输出一组 转换触点，动断触点闭合或断开触点断开的触点和操 作电源完全隔离，可和微机型继电保护试验设备进行 配合。◆ 高压模拟开关采用全数字电路，时间为数字拨 码设置，可实现模拟断路器跳合闸时间设置、三相/分 相操作选择、输入信号逻辑控制等作用，从而模拟断 路器的跳、合闸动作。 ◆ 高压模拟开关可以模拟分相操作断路器，也可 模拟三相操作断路器，跳合闸阻抗选择为 400欧、 200 欧、110欧任意选择，当模拟分相操作断路器时，其跳 合闸输入端子分别为 A合、A跳、B 合、B跳、C合、C 跳；当模拟三相操作断路器时，其跳合闸输入端子为 三跳、三合。另外，面板上还设有手动合闸和手动跳 闸按钮，并设有跳合闸信号灯，分别为A合、B合、C 合三个红色信号灯和 A跳、 B跳、C跳三个绿色信号灯， 在模拟三相操作断路器时， A、B、 C三相信号灯同时 明灭。高压模拟开关技术参数 1.跳闸时间选择：20-100ms 2.供电电源AC200V±10% 3.跳合闸操作为电源电压：DC220V、DC110V 4.合闸时间选择：20-200ms 5.跳合闸阻抗选择400Ω、200Ω、110Ω 6.模拟断路器常闭/常开接点容量为AC220V/5A 高压模拟开关应用 高压模拟开关主要用于电力系统断电保护装置或 成套继电保护屏的整组试验，可真实地模拟断路器的 跳合闸时间。在整组试验时模拟高压断路器的跳闸及 合闸，以避免由于重复的整组试验造成断路器反复分 合带来的不良影响。MAX4800A,MAX4802A 高压模拟开关MAX4800A/MAX4802A 可为超声成像和打印机应用提 供8通道高压开关。该器件采用BCDMOS工艺，提供8 个高压低电荷注入SPST开关，由20MHz串行接口控制。 数据被移入到内部8位移位寄存器，并通过带使能和清 除输入的可编程锁存器保持数据。上电复位功能确保 所有开关在上电时为开启状态。关键特性20MHz快速SPI?接口 灵活的高压电源，可高达VPP - VNN = 200V 低电荷注入、低电容的22Ω开关 直流至10MHz模拟信号频率范围 在5MHz下，关断隔离为-77dB 10? A的低静态电流低阻型模拟开关4 单刀双掷低阻模拟开关芯片 CH440 2 单刀四掷低阻模拟开关芯片 CH444 4 单刀单掷低阻模拟开关芯片 CH441 CH440 是 4 通道低阻宽带双向模拟开关芯片，包含 4 通道单刀双掷模拟开关；CH444是 双 通道低阻宽带双 向模拟开关芯片，包含 2 通道单刀四掷模拟开关； CH441 是 4 通道低阻宽带双向模拟开关芯片，包含 4 通道相互独立的单刀单掷模拟开关；它们均具有高带 宽，低导通电阻，可以用于视频或者 USB 信号切换。特点 ● 低导通电阻，Ron 典型值为 5Ω。 ● 高带宽，Bw 典型值为 570MHz。 ● 支持视频信号，支持低速、全速和高速 USB 信号。 ● 切换快速，Ton/Toff 典型值小于 5nS。 ● ESD 支持 4KV HBM。 ● CH440 和 CH444 提供全局使能引脚，多通道模拟 开关统一使能、统一切换。 ● CH441 提供 4 通道相互独立的模拟开关，兼容 74HC4066 引脚。 ● 支持 5V 电源电压、3.3V 电源电压以及 3V 电源电 压，低静态功耗。 ● CH440 和 CH444 采用 SOP-16 无铅封装，CH441 采 用 SOP-14 无铅封装，兼容 RoHS。CH440引脚功能CH444引脚功能CH441引脚功能电气参数应用1. 视频信号切换CH440、CH444、和CH441的高带宽和低电阻特性使之 比较适用于视频信号切换，例如从 2 路或者 4 路视频信 号源中选择。 由于模拟电路与数字电路共用VCC和GND,为减少干扰， GND 引脚必须接触良好， VCC引脚必须外接退耦电容， 并且建议将数字输入信号的边沿适当放缓，降低传输 频率。2. USB 信号切换CH440 、 CH444 、和 CH441 支持低速、全速或者高速 USB信号切换。几种特殊的模拟开关：1、高频T型开关2、微型封装 3、ESD保护开关4、故障保护型开关 5、加载-感应开关6、校准型多路复用器1、高频T型开关T 型开关适用于视频及其它频率高于10MHz的应用， 如图所示，它由两个模拟开关(S1、S3)串联组成，另一 开关S2 接在地和S1、S3的交点之间，这种结构的开关 其关断隔离高于单个开关，由于寄生电容与每个串联 开关并联，断开状态的T 型开关其容性串扰随频率的提 高而增大。因此，影响开关高频特性的关键在于开关 的断开状态而不是接通状态。 当T 型开关导通时，S1 和S3 闭合，S2 断开;当开关 断开时，S1、S2 断开，S3 闭合，此时，那些要通过串 联 MOSFET 的寄生电容耦合到输出端的输入信号被 S3 旁路，断开状态下的10MHz 视频T 型开关(MAX4545)的 关断隔离达 -80dB ，而标准模拟开关 (MAX312) 的关断隔 离度只有-36dB。2、微型封装CMOS 开关的优点还包括小的封装尺寸 ，如 6 脚 SOT23 开关不含任何机械部件 ( 与舌簧继电器不同 ) ， Maxim 提供的小型视频开关 (MAX4529) 及标准的低电 压SPDT 开关(MAX4544)均采用6 脚SOT23 封装，供电 范 围 为 2.7V 至 12V 。 另 外 ， Maxim 具 有 多 种 如 同 CD4066 的通用模拟开关 ，例如新发布的 MAX4610MAX4612 低成本四模拟开关，其中，MAX4610 引脚兼 容于工业标准的 4066 ，而且能够工作在更低的电源电 压 ( 低至 2V) ，具有较高的精度，通道间最大失配电阻 为 4Ω; 平坦度在 8Ω 以内。这些型号有三种不同的开关 设置，低导通电阻 (5V 时小于 100Ω)适用于低电压应用， 采用紧凑的14 脚TSSOP 封装(6.5 x 5.1 x 1.1 mm3)解决 了线路板尺寸紧张问题。3、ESD保护开关基于 Maxim 成功的 ESD 保护接口产品，±15kV ESD 保护电路被引入到某些模拟开关中，新推出的可 承受±15kV 静电冲击的模拟开关完全符合IEC Level 4 标准，所有模拟输入通路均经过人体模型ESD 检测和IEC 规定的空气间隙放电模式检验。 MAX 引脚与多种标准开关(如DG201/211 和 MAX391 等 ) 兼容，针对多路复用器系列产品，如 74HC4051 和MAX4581，Maxim 还研制生产了带有ESD 保护的多路复用器。在新的设计中，无需再采用昂贵 的TranszorbsTM器件对模拟输入进行保护。4、故障保护型开关模拟开关的电源电压限制了输入信号的范围，一 般情况下，这种限制对模拟开关的使用没有影响，但 在某些应用中，系统断电时模拟开关的输入端仍有信 号存在，此时，由于输入信号超出了电源电压的范围， 将造成开关的永久性损坏。 Maxim 带有故障保护的新型模拟开关和多路复用 器能够提供±25V 的过压保护，掉电时保护电压达 ±40V ，同时可处理满电源摆幅信号，并具有较低的 导通电阻。故障状态下，输入端被置成高阻态，与开 关状态和负载电阻无关，只有nA级的泄漏电流流过信 号源。5、加载-感应开关在过去几年中，Maxim 推出了一系列新型模拟开关，其中 MAX4554-MAX4556 加 载 - 感应 型开关 ， 适用 于自动检测设 备 (ATE)中的Kelvin 检测。每中型号包含有用于加载电流的低电阻、 大电流开关和用于检测电压或切换保护线的高阻开关。±15V 供 电时，电流开关导通电阻仅 6Ω ，感应开关导通电阻为 60Ω ， MAX4556内置三路SPDT开关。 加载感应开关主要用于高精度系统和远距离测量系统，在4 线测量中， 2 线为负载加载电压或电流，其余 2 线直接与负载感 应线连接。2 线系统中，负载电压感应线与加载线连接到负载的 两端。由于加载电压或电流会沿线产生压降，所以负载电压比 信号源电压略低，负载与信号源间的距离以及负载电流、导通 电阻等都将造成负载电压的衰减。采用4线方式可减小信号衰落， 4 线方式中的2 条附加电压感应线上流过的电流可忽略。新型加 载感应开关简化了许多应用，例如nV级电压表、飞欧级电阻计 等。6、校准型多路复用器校准型多路复用器 (Cal-muxes) 主要用于高精度 A/D 转换器 和自监控系统，芯片内的组合结构主要包括：从输入基准电压 产生精密电压比的模拟开关，高精度电阻分压器，用于选择不 同输入的多路复用器。该类器件中，MAX4539 和MAX4540 可用 于修正A/D 转换中的两个主要误差：失调误差与增益误差。利 用内部精密的分压器，在微处理器的串行接口控制下测量增益 和失调电压，参考比为15/4096 和，精确到15 位，对 于基准为4.096V的A/D转换器，15/4096倍的基准电压为15mV， 二进制数字输出为，为测量失调误差，控制器记录 二进制数 与ADC 实际输出之差，用该误差值对失 调电压加以修正。为测量增益误差，校准多路复用器用
代替 (VREFHI - VREFLO) ，微控制器记录二进制数
与ADC 实际输出之差，已知ADC 的失调误差和增 益误差后，系统软件可建立修正系数，调节后续输出到修正值。模拟开关选型.pdf三、模拟开关集成电路的应用1.数控电阻网络图3.1示出数字控制电阻网络电阻值大小的电路。在图 3.1中,CD4066的四个独立开关分别并接在四个串接电 阻上,电阻的值是按二进制位权关系选择的。当某个开 关接通时,并接在该开关上的电阻被短路,此处假设该电 阻阻值R=RON（RON为模拟开关的导通电阻）;当某 个开关断开时,电阻两端阻值仍保持原阻值不变,此处假 设该电阻阻值R=ROFF（ROFF为模拟开关断开时的电 阻）。四个开关的控制端由四位二进制数A、B、C、 D控制,因此,在A、B、C、D端输入不同的四位二进制 数,可控制电阻网络的电阻变化,并从其上获得2～16种 不同的电阻值。按图3.1所给的电阻值,该电阻网络所对 应的16种阻值列于表3.1中。图3.1 数控电阻网络输入二进制数D 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 C 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 B 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 A 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 电阻值(MΩ) 3.75 3.50 3.25 3.00 2.75 2.50 2.25 2.00 1.75 1.50 1.25 1.00 0.75 0.50 0.25 4×RON≈2kΩ2.单按钮音量控制器 单按钮音量控制器电路见图3.2。VMOS管VT1作为一个 可变电阻并接在音响装置的音量电位器输出端与地之 间。 VT1 的 D 极和 S 极之间的电阻随 VGS 成反比变化 , 因 此控制VGS就可实现对音量大小的控制。VT1的G极接 有3个模拟开关S1～S3和一个100μF的电容,其中100μF电 容起电压保持作用。由于 VMOS 管的 G 极和 S 极之间的 电阻极高,故100μF电容上的电压可长时间基本保持不变。 模拟开关S1为电容提供充电回路 ,当S1导通时,电源通过 S1 给电容充电 , 电容上电压不断增高 , 使 VT1 导通电阻越 来越小 , 使音量也越来越小。模拟开关 S2 为电容提供放 电回路,当S2导通时,电容通过S2放电,电容上电压不断下 降,使音量越来越大。模拟开关S3起开机音量复位作用 , 开机时,电源在S3控制端产生一短暂的正脉冲,使S3导通, 由于与 S3 连接的电阻较小 , 故使电容很快充到一定的电 压,使起始音量处于较小的状态。F1 ～ F6 及其外围元件组成长短脉冲识别电路。静态时 ,F1 、 F2 输入为高电平 , 当较长时间按压按钮开关 AN 时 ,F4 输出变高 , 经 100k 电阻给 3.3μF 电容充电 , 当充电电压 超过CMOS门转换电压时,F5输出由高变低,F6输出由低 变高 , 模拟开关 S2 导通 ,100μF电容放电,音量变大。与此 同时,F1输出也变高,也给电容充电,但F1输出的一次正跳 变不足以使电容上电压超过转换电压 ,故F2输出仍为高 电平,F3输出低电平,模拟开关S1保持截止。当连续按动 按钮开关 AN时,F4 输出也不断变化 , 输出为高时 , 给电容 充电,而输出变低时,电容又很快通过二极管VD3放电,故 电容上电压总是达不到转换电压 ,因此F6输出一直为低。 而此时F1输出连续高低变化,经二极管整流不断给电容 充电 , 使 3.3μF 电容上电压迅速达到转换电压 ,F2 输出变 低 ,F3 输出变高 , 模拟开关 S1 导通 ,给电容充电 , 音量变小。 由此,利用一只按钮开关,实现了对音量的大小控制。图3.2 单按钮音量控制电路3.四路视频信号切换器 四路视频信号切换器电路见图3.3。“与非”门YF3、YF4 组成脉冲振荡器 , 振荡频率由 100k电位器调节。若嫌调 节范围不够 , 可适当更换 0.47μF 电容和 100k 电阻。脉冲 振荡器受 YF1 、 YF2 组成的双稳态电路的控制 , 按 S1 时 ,YF1 输出低电平 , 脉冲振荡器停振 ; 按S2时 ,YF1 输出高电 平,脉冲振荡器开始振荡。脉冲振荡器的输出作为 CD4017十进制计数器的时钟,使Y0～Y3依次出现高电平 ,相应的四个模拟开关依次导通 ,由Vi1～Vi4输入的视频 信号被依次切换至输出端 ,完成了四路视频信号的切换。 显然 , 增加一片 CD4066 可做成八路视频信号切换器 , 相 应地 , 由 Y0 ～ Y7 进行模拟开关控制 ,Y8 连至 Cr 。依此类 推,可做成更多路数的视频信号切换器。而且,输入、输 出也可以是其它形式的信号。如要求视频、音频信号 同传,则并接上相应数量的模拟开关即可。图3.3 四路视频信号切换器4.音量调节电路音量调节电路见图 9。音频信号由Vi端输入,经分压电 阻R11和隔直电容加到由 R1～R10构成的加／减电阻网 络。 CD40192 为十进制加／减计数器 ,“ 与非 ” 门 YF3 、 YF4 构成低频振荡器 ,“ 与非 ” 门 YF1 、 YF2 分别为加计数 端CPU和减计数端CPD的计数闸门。图3.4 音量调节电路当D1端为高电平时,闸门YF1开通,低频脉冲经YF1加 到CD40192的CPU端,使其作加法计数,输出端Q0～Q3 数据增大,使16路模拟开关的刀向低端转换 ,顺序接通 R1 ～ R10, 接通的电阻增大 , 经与 R11 分压后 , 使输出音 频信号Vo增大;当D2端为高电平时,闸门YF2开通,低频 脉冲经YF2加到CD40192的CPD端,使其作减法计数,输 出端Q0～Q3数据减小,使16路模拟开关的刀向高端转 换 , 顺序接通 R10 ～ R1, 接通的电阻减小 , 经与 R11 分压 后,使输出音频信号Vo减小。
模拟电子开关的选择 2、 运算放大器的选择 3、 CPU 选择 三、 软件系统设计 ...4066芯片 11页 免费
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常用CMOS模拟开关功能和原理
[日期： 13:39:00]
作者：未知
　　开关在电路中起接通信号或断开信号的作用最常见的可控开关是继电器当给驱动继电器的驱动电路加高电平或低电平时继电器就吸合或释放其触点接通或断开电路CMOS模拟开关是一种可控开关它不象继电器那样可以用在大电流、高电压场合只适于处理幅度不超过其工作电压、电流较小的模拟或数字信号 　　
　　一、常用CMOS模拟开关引脚功能和工作原理
　　1.四双向模拟开关CD4066
　　CD4066的引脚功能如图1所示每个封装内部有4个独立的模拟开关每个模拟开关有输入、输出、控制三个端子其中输入端和输出端可互换当控制端加高电平时开关导通;当控制端加低电平时开关截止模拟开关导通时导通电阻为几十欧姆;模拟开关截止时呈现很高的阻抗可以看成为开路模拟开关可传输数字信号和模拟信号可传输的模拟信号的上限频率为40MHz各开关间的串扰很小典型值为－50dB
图1 CD4066的引脚功能
　　2.单八路模拟开关CD4051
　　CD4051引脚功能见图2CD4051相当于一个单刀八掷开关开关接通哪一通道由输入的3位地址码ABC来决定其真值表见表1“INH”是禁止端当“INH”=1时各通道均不接通此外CD4051还设有另外一个电源端VEE以作为电平位移时使用从而使得通常在单组电源供电条件下工作的CMOS电路所提供的数字信号能直接控制这种多路开关并使这种多路开关可传输峰－峰值达15V的交流信号例如若模拟开关的供电电源VDD=＋5VVSS=0V当VEE=－5V时只要对此模拟开关施加0～5V的数字控制信号就可控制幅度范围为－5V～＋5V的模拟信号
图2 CD4051引脚功能
　　表1 CD4051真值表
　　3.双四路模拟开关CD4052
　　CD4052的引脚功能见图3CD4052相当于一个双刀四掷开关具体接通哪一通道由输入地址码AB来决定其真值表见表2
　　图3 CD4052的引脚功能
　　表2 CD4052真值表
　　4.三组二路模拟开关CD4053
　　CD4053的引脚功能见图4CD4053内部含有3组单刀双掷开关3组开关具体接通哪一通道由输入地址码ABC来决定其真值表见表3
　　图4 CD4053的引脚功能
　　表3 CD4053真值表
　　5.十六路模拟开关CD4067
　　CD4067的引脚功能见图5CD4067相当于一个单刀十六掷开关具体接通哪一通道由输入地址码ABCD来决定其真值表见表4
图5 CD4067的引脚功能
　　表4 CD4067真值表
　　二、典型应用举例
　　1.单按钮音量控制器
　　单按钮音量控制器电路见图6VMOS管VT1作为一个可变电阻并接在音响装置的音量电位器输出端与地之间VT1的D极和S极之间的电阻随VGS成反比变化因此控制VGS就可实现对音量大小的控制VT1的G极接有3个模拟开关S1～S3和一个100μF的电容其中100μF电容起电压保持作用由于VMOS管的G极和S极之间的电阻极高故100μF电容上的电压可长时间基本保持不变模拟开关S1为电容提供充电回路当S1导通时电源通过S1给电容充电电容上电压不断增高使VT1导通电阻越来越小使音量也越来越小
　　模拟开关S2为电容提供放电回路当S2导通时电容通过S2放电电容上电压不断下降使音量越来越大模拟开关S3起开机音量复位作用开机时电源在S3控制端产生一短暂的正脉冲使S3导通由于与S3连接的电阻较小故使电容很快充到一定的电压使起始音量处于较小的状态
　　F1～F6及其外围元件组成长短脉冲识别电路静态时F1、F2输入为高电平当较长时间按压按钮开关AN时F4输出变高经100k电阻给3.3μF电容充电当充电电压超过CMOS门转换电压时F5输出由高变低F6输出由低变高模拟开关S2导通100μF电容放电音量变大
　　与此同时F1输出也变高也给电容充电但F1输出的一次正跳变不足以使电容上电压超过转换电压故F2输出仍为高电平F3输出低电平模拟开关S1保持截止当连续按动按钮开关AN时F4输出也不断变化输出为高时给电容充电而输出变低时电容又很快通过二极管VD3放电故电容上电压总是达不到转换电压因此F6输出一直为低
　　而此时F1输出连续高低变化经二极管整流不断给电容充电使3.3μF电容上电压迅速达到转换电压F2输出变低F3输出变高模拟开关S1导通给电容充电音量变小由此利用一只按钮开关实现了对音量的大小控制
　　　　　　　　　　　　　　图6 单按钮音量控制器电路
　　2.四路视频信号切换器
　　四路视频信号切换器电路见图7“与非”门YF3、YF4组成脉冲振荡器振荡频率由100k电位器调节若嫌调节范围不够可适当更换0.47μF电容和100k电阻脉冲振荡器受YF1、YF2组成的双稳态电路的控制按S1时YF1输出低电平脉冲振荡器停振;按S2时YF1输出高电平脉冲振荡器开始振荡脉冲振荡器的输出作为CD4017十进制计数器的时钟使Y0～Y3依次出现高电平相应的四个模拟开关依次导通由Vi1～Vi4输入的视频信号被依次切换至输出端完成了四路视频信号的切换显然增加一片CD4066可做成八路视频信号切换器相应地由Y0～Y7进行模拟开关控制Y8连至Cr依此类推可做成更多路数的视频信号切换器而且输入、输出也可以是其它形式的信号如要求视频、音频信号同传则并接上相应数量的模拟开关即可
图7 四路视频信号切换器电路
　　3.数控电阻网络
　　图8示出数字控制电阻网络电阻值大小的电路在图8中CD4066的四个独立开关分别并接在四个串接电阻上电阻的值是按二进制位权关系选择的当某个开关接通时并接在该开关上的电阻被短路此处假设该电阻阻值R?RON（RON为模拟开关的导通电阻）;当某个开关断开时电阻两端阻值仍保持原阻值不变此处假设该电阻阻值R?ROFF（ROFF为模拟开关断开时的电阻）四个开关的控制端由四位二进制数A、B、C、D控制因此在A、B、C、D端输入不同的四位二进制数可控制电阻网络的电阻变化并从其上获得2～16种不同的电阻值按图8所给的电阻值该电阻网络所对应的16种阻值列于表5中
图8 数字控制电阻网络电阻值大小的电路
　表5 该电阻网络所对应的16种阻值
　　4.音量调节电路
　　音量调节电路见图9音频信号由Vi端输入经分压电阻R11和隔直电容加到由R1～R10构成的加／减电阻网络CD40192为十进制加／减计数器“与非”门YF3、YF4构成低频振荡器“与非”门YF1、YF2分别为加计数端CPU和减计数端CPD的计数闸门
　　　　　　　　　　　　　　　图9 音量调节电路
　　当D1端为高电平时闸门YF1开通低频脉冲经YF1加到CD40192的CPU端使其作加法计数输出端Q0～Q3数据增大使16路模拟开关的刀向低端转换顺序接通R1～R10接通的电阻增大经与R11分压后使输出音频信号Vo增大;当D2端为高电平时闸门YF2开通低频脉冲经YF2加到CD40192的CPD端使其作减法计数输出端Q0～Q3数据减小使16路模拟开关的刀向高端转换顺序接通R10～R1接通的电阻减小经与R11分压后使输出音频信号Vo减小
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