多路模拟开关.ppt

第6章数据采集系统常用电路6.1多路模拟开关
6.2采样/保持电路
6.3信号放大电路
6.4MAX滤波芯片
6.5存储电路
6.6显示电路6.1多路模拟开关(3)开关元件——重要部件
机电开关：干簧继电器
湿式水银继电器

固体开关：双极型晶体管
场效应管
CMOS集成模拟开关
(4)CMOS集成模拟开关
性能指标：通道数目
开关电阻
漏电流——漏级电路
输入电压
分类：多输入单输出
单输入多输出
(5)常用芯片
AD公司AD7501AD7503

RCA公司CD405

MOTA公司MC140512.AD7501
(1)逻辑结构
3个地址线A3A2A1
使能端EN
8路输出S1，S2，……,S8
(2)性能参数
CMOS工艺制造
单路8选1模拟多路转换器
16引脚DIP封装
电源：+/-15V
功耗：300uW
开关接通电阻：170欧
开关接通、断开时间：0.8us(3)应用：两片AD5701实现16通道开关1.概述
(1)采样/保持电路
A/D转换时使输入信号保持不变的电路，对数据采集系统精度有决定性影响。
(2)运行模式
采样模式+保持模式，由数字控制输入端选择
(3)构成
保持电容、逻辑输入控制的开关电路、输入输出缓冲放大器等。

(4)工作过程
采样模式期间，输入控制开关闭合，A1的输出给电容快速充电；
保持模式期间，输入控制开关断开，A2输入阻抗高，电容器保持充电时的最终值不变

(5)性能参数
孔径时间：从保持命令发出到开关完全断开所需时间，也即开关从闭合状态到断开状态的过渡时间。
捕捉时间：从采样命令发出到采样/保持器的输出由上次保持值达到输入信号的当前值所需时间。
保持电压的衰减率：保持模式状态下，由于保持电容的漏电和其他杂散漏电流引起的保持电压衰减的速率。
(4)结构形式
1)多通道公用S/H和A/D

特点：完成一次AD变换后，要等到下一次采样命令到达，并是保持电容上的电压跟踪到当前输入信号的值后，才能再次启动AD变换器。速度慢，易引起各通道相位误差
(4)结构形式
2)多通道公用A/D

特点：启动采样后，各通道并行进行采样，然后由多路开关轮流选通并进行AD变换。不必考虑采样/保持器的捕捉时间。

(4)结构形式
3)多通道分别采用S/H和A/D

特点：各通道分别采用S/H和A/D，适用于高速多通道数据采集系统和各通道同时采集数据的系统。

2.AD585
(1)结构
单片采样保持放大器，由高性能运算放大器、低漏电模拟开关和场效应管放大器构成。2.AD585
(2)性能
采样时间：3us
泄漏速率：1mV/ms；
失调电压：3mV；
外部温度：-55~+125度；
片内保持电容、片内匹配电阻；
电源：±12V或±15V；
可表贴。
2.AD585
(3)应用—一倍增益采样保持电路1.放大电路原理
用途：
传感器输出电压信号一般较弱，后面需接放大器电路，与AD转换器所需电平极性匹配，充分利用AD精度；
阻抗变换，隔离后面的负载对传感器影响，充分抑制共模干扰；
要求：高输入阻抗、高共模抑制比、低失调与漂移、低噪声及高闭环增益稳定性等。1.放大电路原理—(1)同相串联差动放大器

1.放大电路原理—(2)同相并联差动放大器
2.AD620集成仪表放大器
(1)AD620原理
(2)AD620基本放大电路1.滤波
2.滤波器分类：
高通滤波器
低通滤波器
带通滤波器
带阻滤波器
全通滤波器3.滤波芯片MaximMAX260
1)结构3.滤波芯片MaximMAX260
2)特性
配有滤波器设计软件，带微处理器接口；
可控制64个不同的中心频率，128个不同的品质因数和4种工作模式；
对中心频率和品质因数可独立编程；
时钟频率域中心频率比值精度可达1%；3.滤波芯片MaximMAX260
3)传递函数
低通滤波器传递函数

带通滤波器传递函数

高通滤波器传递函数
1.概述
(1)存储器功能：具有记忆功能的部件，用来存放数据和程序
(2)存储器分类
1)按在系统中的作用
2)按存储介质
3)按存储方式
4)按信息的可保存性(2)存储器分类—1)按在系统中的作用(2)存储器分类—2)按存储介质
a.半导体存储器：半导体作为存储介质。
b.磁存储器：
非磁性或塑料材料做基底，表面涂敷高磁导率和硬矩磁材料的磁面，用磁层的两种剩磁状态记录1和0；容量大，价格低，广泛用于辅存。
c.光盘存储器：
有机玻璃做基底，表面涂敷记录介质；存储密度高，容量大，易于更换，存储速度慢。(2)存储器分类—3)按存储方式(2)存储器分类
4)按信息的可保存性
a.挥发性存储器:断电后信息丢失，如半导体存取存储器；
b.非挥发性存储器：永久性存储器，断电后信息不丢失，如只读存储器、磁存储器和光盘存储器。(3)存储器性能