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一種拓展模擬采樣通道數(shù)的方法

發(fā)布時間:2021-03-12 來源:Zhou, Jimmy 責任編輯:wenwei

【導讀】在精密測量應用領域,為了實現(xiàn)多通道數(shù)據(jù)測量,廣泛地使用了MUX(多路復用器)芯片。在多通道的模擬量測量電路中,往往會采用MUX用于多個通道模擬量的切換,從而節(jié)省調理電路、參考電路和ADC成本,實現(xiàn)整體成本的最優(yōu)化。
 
一種拓展模擬采樣通道數(shù)的方法
圖1:典型的模擬采樣應用電路
 
常用的MUX的通道數(shù)是2路、8路和16路,在一些特殊應用,需要更多路的采樣通道,比如64通道。對于64通道的模擬信號采樣,如果采用8通道的MUX,方案整體上的資源需求如表1。可以看出,如果采用傳統(tǒng)的結構,考慮了ADC、參考芯片和運放調理電路,整個系統(tǒng)成本比較高。
 
表1:使用8通道MUX實現(xiàn)64通道模擬采樣的系統(tǒng)資源
一種拓展模擬采樣通道數(shù)的方法
 
另外一個可行的方式,通過雙重MUX復用方式,實現(xiàn)64通道的的采樣信號,也是本文討論和推薦的。如圖2所示,模擬信號通過一級的MUX后,進入第二級MUX里面,其中一級MUX需要8個,二級MUX需要1個,最終ADC等線路只需要復用一路,即可以實現(xiàn)64通道的模擬采樣。 對于MUX地址線,第一級MUX共用3個地址線,第二級MUX使用3個地址線,有效減少了數(shù)字端口和邏輯控制難度。
 
一種拓展模擬采樣通道數(shù)的方法
圖2:模擬典型的模擬采樣應用電路
 
使用雙重MUX復用方式,整個系統(tǒng)的資源需求情況如表2。同樣實現(xiàn)64通道模擬采樣,相比傳統(tǒng)方式,雙重MUX復用方式,
 
表2:使用雙重MUX方式實現(xiàn)64通道模擬采樣的系統(tǒng)結構
一種拓展模擬采樣通道數(shù)的方法
 
從性能上來講,雙重MUX方式由于經過了兩級MUX,導通阻抗會加倍。但是,由于運放調理電路的輸入阻抗遠高于MUX路徑上的阻抗,可以避免這個弱勢。
 
 
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