基于一種拓展模擬采樣通道數(shù)的方法

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德州儀器（TI）

作者：Zhou, Jimmy

在精密測(cè)量應(yīng)用領(lǐng)域，為了實(shí)現(xiàn)多通道數(shù)據(jù)測(cè)量，廣泛地使用了MUX（多路復(fù)用器）芯片。在多通道的模擬量測(cè)量電路中，往往會(huì)采用MUX用于多個(gè)通道模擬量的切換，從而節(jié)省調(diào)理電路、參考電路和ADC成本，實(shí)現(xiàn)整體成本的最優(yōu)化。

圖1：典型的模擬采樣應(yīng)用電路

常用的MUX的通道數(shù)是2路、8路和16路，在一些特殊應(yīng)用，需要更多路的采樣通道，比如64通道。對(duì)于64通道的模擬信號(hào)采樣，如果采用8通道的MUX，方案整體上的資源需求如表1?？梢钥闯?，如果采用傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，考慮了ADC、參考芯片和運(yùn)放調(diào)理電路，整個(gè)系統(tǒng)成本比較高。

表1：使用8通道MUX實(shí)現(xiàn)64通道模擬采樣的系統(tǒng)資源

另外一個(gè)可行的方式，通過雙重MUX復(fù)用方式，實(shí)現(xiàn)64通道的的采樣信號(hào)，也是本文討論和推薦的。如圖2所示，模擬信號(hào)通過一級(jí)的MUX后，進(jìn)入第二級(jí)MUX里面，其中一級(jí)MUX需要8個(gè)，二級(jí)MUX需要1個(gè)，最終ADC等線路只需要復(fù)用一路，即可以實(shí)現(xiàn)64通道的模擬采樣。 對(duì)于MUX地址線，第一級(jí)MUX共用3個(gè)地址線，第二級(jí)MUX使用3個(gè)地址線，有效減少了數(shù)字端口和邏輯控制難度。

圖2：模擬典型的模擬采樣應(yīng)用電路

使用雙重MUX復(fù)用方式，整個(gè)系統(tǒng)的資源需求情況如表2。同樣實(shí)現(xiàn)64通道模擬采樣，相比傳統(tǒng)方式，雙重MUX復(fù)用方式，

表2：使用雙重MUX方式實(shí)現(xiàn)64通道模擬采樣的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

從性能上來講，雙重MUX方式由于經(jīng)過了兩級(jí)MUX，導(dǎo)通阻抗會(huì)加倍。但是，由于運(yùn)放調(diào)理電路的輸入阻抗遠(yuǎn)高于MUX路徑上的阻抗，可以避免這個(gè)弱勢(shì)。

審核編輯：金巧