Soweit ich weiß, wird analoges Multiplexing verwendet, um in kurzer Zeit Spannungsabtastungen von vielen Kanälen zu entnehmen. Es leitet die Spannungen von einem Eingang an den ADC weiter, ohne sie zu verstärken. Ich denke, sie zu puffern?
Aber heißt das wegen der inneren Schaltung oder wegen ihrer Funktionsweise analog? Und wofür wird ein digitaler Multiplexer verwendet?
Kommentare
- Ein typischer analoger Multiplexer ist ein FET-Schalter und nicht ' puffert das Signal nicht.
- Es ist wichtiger, wie es gemacht wird, als was es beschriftet. Einige " -Busschalter ", die als digitale Geräte verkauft werden, stellen tatsächlich außergewöhnlich gute analoge Teile her, die beispielsweise als Mischer verwendet werden in Funkempfängern mit hohem Dynamikbereich.
Antwort
Der Betrieb eines beliebigen Multiplexers ( MUX kurz) ist konzeptionell dasselbe, sei es analog oder digital.
Im Wesentlichen haben Sie eine Reihe von nummerierten Dateneingängen (normalerweise eine Potenz von 2, z. B. \ $) N = 2 ^ n \ $ Eingänge mit den Namen \ $ X_0, X_1, \ $ … usw.), ein Satz digitaler Auswahleingänge (in Anzahl von \ $ n \ $) und ein Ausgang. Ein Mux sendet ein (und nur ein) Dateneingangssignal an den Ausgang. Der Dateneingang, der zum Ausgang „geroutet“ werden soll, ist derjenige, der unter Verwendung der Auswahleingänge ausgewählt wurde, dh derjenige, dessen Zahl, binär ausgedrückt, auf die Auswahleingänge gelegt wird.
Mit anderen Worten, ein Mux wirkt wie ein digital wählbarer einpoliger / N-Wurfschalter.
Der Unterschied zwischen analogen und digitalen Muxes aus der Außenwelt besteht darin, dass die Dateneingänge und -ausgänge für digitale Muxes digital (zweistufig) sind, während bei analogen Muxes die Datensignale analog sein können
Die gemeinsame Implementierung ist in beiden Fällen sehr unterschiedlich. Analoge Multiplexer werden unter Verwendung von FET-Schaltern (am häufigsten MOSFET-Übertragungsgatter) hergestellt und wirken eher wie tatsächliche Schaltanordnungen ohne Verstärkung der geschalteten Signale.
Nehmen Sie als Beispiel die gemeinsame 74HC4051 analoger Mux :
Hier sind S0, S1 und S2 die Auswahleingänge, / E ist der Freigabeeingang (alle vier Pins sind digital), während Y0..Y7 die analogen Dateneingänge und Z der analoge Ausgang sind . Beachten Sie, dass Sie in diesem Fall auch die Rolle der analogen Ein- und Ausgänge umkehren und einen Demultiplexer (auch bekannt als DEMUX ) erhalten können.
Insbesondere Sehen Sie, wie ein einzelner Schalter implementiert wird:
Digitale Muxes verwenden dagegen eine Reihe digitaler Logikgatter, um Signale von (digitalen) Eingängen zum (digitalen) Ausgang zu steuern. Digitale Muxes verstärken das Signal, da die internen Gates schließlich Pufferverstärker sind.
Sie können den Wikipedia-Artikel über den Mulitplexer um zu verstehen, wie ein digitaler Multiplexer intern funktioniert. Die tatsächlichen Implementierungen unterscheiden sich nicht zu stark.
Nehmen Sie als Beispiel den gemeinsamen digitalen Mux 74HC151 und sein internes Logikdiagramm:
In diesem Fall verwenden sie I0, I1, …, I7 für die Dateneingänge und Y für den Ausgang (sie bieten auch einen kostenlosen negierten Ausgang).