Birden çok entegre devreler (ICs), hem dijital hem de analog sistemlerde sinyalin omurgasını oluşturur, mevcut tek bir veri hattına veya analog yollara birden fazla sinyalleri zamanında paylaşmalı.Küçük sensör düğümlerinden yüksek hızlı iletişim ekipmanlarına, birden fazla e-postanın performansını, güç verimliliğini ve yönetim alanını tercih eder.Bu tür bir dizi ticari parçalara sahiptir - en iyi CMOS, TTL ve BiCMOS aileleri - kanal sayısı için ticaret yapan kişiler, kanal yönlendirme gecikme, gecikme, yüksek performanslı tutma ve güç tüketimi için geniş bir dizi.

Multixer IC Basics Anlamak

Birden fazlaxer (MUX) birkaç giriş sinyalinden birini seçer ve tek bir çıkışa doğru ilerler. Dijital elektronikte, birden çokxer genellikle kanal sayılarını (örneğin, 2-1, 4-to-1, 8-to-1) ve mantık ailesi, sinyal bütünleme, birçok ticari birden fazlaxer IC’nin de analog sinyalleriyle tanımlanırlar ve dijital ve analog çoklu-sönemlileri arasındaki ayrımı doğrulamaktadır.

İki hakim mantık ailesi şöyledir:0)CMOS[DÜDÜT:1) (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) ve [[Dönetici[DÜye Olmayanlar İçindekiler) [DÜye Olmayanlar İçindekiler, 74HC4051, çok az statik güç tüketiyor ve geniş tedarik gerilim aralıklarını (tipik olarak 2 V ila 6 V veya daha fazla) kullanıyor.

Anahtar Performans Parametreleri

Birden fazlaxer IC'yi seçmek, birkaç birbirine bağlı özelliği değerlendirmeyi gerektirir. Aşağıda tasarım için pratik sonuçlarla en kritik parametrelerdir.

  • [FONT:0]Number of Channels:[Dönetici:[Dönetici:0]Seks, ortak boyutlar 2:1, 4:1, 8:1 ve 16:1. Dual ve dört sürümler (örneğin, çift 4: 1) çok imzalı sistemlerde gemi alanını kurtar.
  • [FONT:0]On-Resistance (R)ON[D:2)[Dönetici:0)[Dönetici için, geçiş ve çıkış arasındaki direnç, geçiş sırasındaki düşük R[DDDDDDD)[D) [Düzücükler [Düzücüler için: 2 {{) en az 100 LOWD) sinyal aralığına eşit derecede önemlidir.
  • [FONT=0)Band genişlik: [Dönetici: [Dönder: 0,3 dB. Yüksek bant genişliği birden fazlaxers (bazı video anahtarları için 500 MHz'den fazla) RF, video ve hızlı dijital sinyalleri için gereklidir.
  • [[Dönlendirme Gecikme: [Dönetici: 0,2|Dönetici için, aşağıdaki girişlerdeki değişimden gelen zaman, daha yüksek saat oranlarına izin verir.
  • [FONT:0)Crosstalk:[Dönetici:[Döncükler:[Döncükler: 0) Belirli bir kanaldan diğerine, genellikle verilen bir frekansta (örneğin, 1 MHz'de 80 dB).
  • [FONT=0)Power Tüketim: [DÜDÜT:1] Quiescent ve dinamik güç. CMOS parçaları şu anda uçmaktadır, TTL parçaları, miliamps’i boş zaman bile çizer.
  • [FONT=0)Supply Germe:[Dönetici:[Dönetici:[Dönetici: 0) CMOS birden fazlaxers genellikle 2 V'den 12 V veya daha yüksek olarak çalışır, 3.3 V ve 5 V sistemlerinden yararlanın. Bazı analog anahtarlar bipolar malzemeleri kabul eder (örneğin, ±5 V) AC sinyalleri için.
  • [FONTD Koruma: [Dönetici: [Dönetici:0] Tümleşik diyotlar, 2 kV (HBM) veya daha yüksek not ortalamasına karşı koruyor, ancak bazı uygulamalar I/Os üzerinde sağlam 8 kV koruma gerektirir.
  • [FONT=0)Package Type: [DIP'den DIP'den uzay destekli tasarımları için ultra küçük QFN veya CSP'ye kadar yüksek frekanslı sinyalleri dikkate almalıdır.

Popüler Ticari Multixer ICs Karşılaştırması

Her birdenxer IC ailesi farklı avantajları sunar. Aşağıdaki bölümler ayrıntılı olarak kullanılan cihazlar, güçlü ve tipik uygulama senaryolarını vurgular.

74HC4051 – CMOS 8-to-1 Analog / Dijital Multixer

74HC4051, endüstrinin bir iş arkadaşıdır, 8 kanallı birden fazlaxer'i üç dijital seçme hattı ile birleştirir ve dijital sinyallerin gecikmesi yaklaşık 10 ns'a kadar çalışır ve genel amaçlı 10 V'dan 10 V'ya kadar çalışır.

Uygulamalar, veri satın alma ön uçları, sensör birden çokxing ve ses sinyali routing. 74HC4051 aynı zamanda mevcut durumda (yaklaşık 30 GU) olarak 74HC4051 ), kontrol pinlerinde TTL- uyumlu olan, 74LVC ailesinden daha düşük analog anahtarlar.

74LS151 – TTL 8-to-1 Dijital Multixer

74LS151, 8-input dijital çokluxing'i tamamlayıcı çıktılarla sağlayan klasik bir TTL parçası (Y ve Y ⁇ ) 5 V tedarik (±5%) çalışır ve diğer TTL mantık kapıları ile birlikte diğer TTL mantık kapıları ile birlikte giriş için iyi bir şekilde gönderilir.

Hızı nedeniyle, 74LS151 genellikle adresleme, veri yönlendirme ve programlanabilir mantık işlevlerinde kullanılır. Ancak, modern 3.3 V veya daha düşük gerilim tasarımları için, 74LVC151 gibi CMOS yedekleri (en 1.65 V'de 5.5 V'te kullanılabilir) daha düşük güç ve daha geniş gerilim aralığı için tercih edilir.

CD74HC4052 - Çift 4-to-1 Multixer

CD74HC4052, tek bir 16-pinar paketinde iki bağımsız 4 kanal birden fazla motorcuyu birleştirir.Her bölüm ortak seçilmiş satırları paylaşıyor (S0, S1) ve bir olasılık pimi, ancak kendi I/O pins) 70 {{, geniş tedarik aralığı (2, LVDS, analog sensör diferansiyel çıktıları) veya birden fazla stereo ses kaynağı için. Performans aynaları için.

CD74HC4052 ile tasarlandığında, aşağıdaki gibi çapraz konuşmayı korumak için PCB düzenine dikkat edin -55 dB. Cihazın ayrıca TTL-ailesi versiyonunda sunulmaktadır, CD74HCT4052.

ADG708 - Low-R[DÜT:0)ON) 8.

Minimum sinyal bozulması talep eden uygulamalar için, ADG708, Analog cihazlardan tipik bir **on-resistance of just 2.5 ULL ** (köpektif aralığı üzerinden 0,5 dB) sağlar. Bu CMOS birdenxer, 1 dB'ye kadar çalışır veya iki düşük gerilim dijital sistemler ve endüstriyel analog sinyalleri ile uyumlu hale getirir.

ADG708, hassas veri satın alma, batarya atama sistemleri ve ses sinyalinin, bozulmanın% 0.0'in altında olması gerektiği konusunda ortaya çıkıyor. küçük QFN paketi (4 mm × 4 mm) önemli yönetim alanı sağlar.

74HC157 - Quad 2-to-1 Multixer

Birden fazla 2-input seçimi gerekli olduğunda, 74HC157 paketler tek bir çipde dört bağımsız 2-to-1 çokluxers. Her MUX, ortak bir çizgiye dayanan iki 1-bit giriş arasından, çıkışlar ile tipik olarak 5 V'de yapılır ve güç tüketimi mikroişmanlarda çok ağır kullanılır.

74F258 – Hızlı TTL 8-to-1 Multixer

74LS151'in 15 ns gecikmesi yetersiz olduğu yüksek hızlı dijital ortamlar için 74F258 (Ciddi mantık ailesi ile birlikte) **5 ns ** 5 V'de ortalama 20 mA quiescent mevcut ancak daha yüksek çıkış yolu ve mükemmel bir gürültü bağışıklığı sağlar. 74F258, birçok uygulamada 74LS151'e doğrudan bir yükseltici yükseltme sunar.

Özel-Purpose Multixer ICs

Genel amaçlı parçaların ötesinde, birkaç çokluxer ICs hedef spesifik domains:

  • [FONT:0]Video Multixers:[[Dönemli: [DFLT:1] AD8108 (8×8 haçlı geçiş) 500 MHz bant genişliği ve -60 dB 10 MHz'de, yayın ve gözetim ekipmanlarında birden çok analog video akışı için tasarlanmış.
  • [FONT:0]Farklı Multixers:[Dönetici:[Dönetici: 0,4775, Maxim'den 4 kanallı diferansiyel geçiş, RS-485 için ideal veya CAN otobüs seçimi sağlar.
  • [FONT=0)Fail-Safe ve Hot-Swap Multixers:[Döneticileri) Bazı endüstriyel birden fazlaxers, gerilim fikre (örneğin, ±25 V tolerans) ve güç devrelerini korumak için destek içerir.
  • [FONT=0) Yüksek Hızlı Dijital MUXes: NXP'den 74AVC8T245, hem seviye çeviri hem de 3 V ve 1.8 V domaini için birden çokxing entegre eder.

Uygulamayı dikkate alır

Birden fazlaxer IC'nin tam potansiyelinin gerçekleştirilmesi, yönetimsel ayrıntılara dikkat gerektirir:

  • [FONT:0)Signal Integrity:[Dönetici:[Dönetici:0) Yüksek frekanslı sinyalleri birden fazlaxer aracılığıyla rotalanan parasitik kapasitans ve indüklemeden acı çekebilir.Yeraltınları kullanın, kısa izler ve bantlar 100 MHz aşıyor.
  • [FONT:0)Power Decoupling:[Dönetici:[Dönetici: 0,0)Işıklar için geçici akımları oluşturan CMOS çokluxers için, özellikle geçiş sırasında geçici akımlar için. 10 μF kapasiteli bir yığın daha büyük sistemler için gerekli olabilir.
  • [[Dönetici Seviye Çevirisi:[Dönetici: 0,3 V,3 V ve 5 V.
  • [[Analog Signal Range:[Dönetici için][Dönetici için, giriş sinyalleri tedarik raylarında (veya bipolar parçalar için belirtilen ortak mod aralığında) kalmak için sağlar.
  • [FONTD Koruma Stratejisi: [DDDDDDDDDGÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜŞÜNÜ: 0,0]STRİYEZ:0) Katı ortamlarda dış TVS diyotları bağlantılara maruz kalan hatlarına ek olarak, birçok modern çokluxersin 2 kV HBM korumasına sahip, ancak dış koruma daha yüksek seviyelere ihtiyaç duyulabilir.

Doğru Multixer IC Nasıl Seçilir

Seçilmesi için sistematik bir yaklaşım, tasarım iterations. Tanımlayarak başlayın:

  1. [FONT=0)Channel sayı ve konfigürasyon) (e.g., tek 8:1, dual 4:1, kud 2:1).
  2. [FONT:0)Signal tipi[Dönemli: dijital ( hızlı, mantık ailesi) veya analog (grup genişliği, lineerlik, R).ON).
  3. [FONT=0)Supply voltaj[[Dönemli:0) mevcut (örneğin, tek 3.3 V, 5 V veya iki ±5 V).
  4. [FONT=0)Performance kısıtlamaları[[Dönem: maksimum izin verilen gecikme gecikme, minimum bant genişliği, çapraz kat vs.
  5. [FONT:0)Power bütçesi[DÜDÜT:1): işletim frekansında quiescent ve dinamik akım.
  6. [FONT:0)Package kısıtlamaları[[Dönem: yönetim alanı, termal çevre ve manufacturability.

Gereksinimler açık olduğunda, büyük yarı iletken distribütörlerinize parametrik bir arama (Digi-Key, Mouser) veya satıcı araçları kullanarak (TI Filter, ADI Selector) adaylara daralır. Her zaman veri tablonuzun tipik ve maksimum puanlarını gözden geçirin - R)

Future Trendleri

Multixer ICs gelişmeye devam ediyor: düşük tedarik gerilimleri (1.2 V to 1.8 V) ultra-R )[Döneticileri ve ASIC’ler için inşa edilmiş olan CMOS anahtarları, alt-0.5 {{ direnci ile azaltıyor - bazı mikro kontrolcüler analog ön uç bloklar üzerinde birden çok eksenli radyo ve 5G altyapısının yükselişine izin veriyor.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Ticari multiplexer ICs, düşük güçten, geniş çaplı CMOS ailelerine TTL/HT mantığının ve düşük seviyelilerin hassasiyetiniON) anlamak, düşük güçten, bant genişliğinden, geçişli ve enerji tüketiminden dolayı mühendislere, yüksek maliyetli veya yönetimden gelen bir cihaz performansını daha iyi bir şekilde seçmeleri için izin verir.

Daha fazla ayrıntı için, aşağıdaki veriler ve uygulama notlarına atıfta bulun:
)Texas Instruments – CD74HC4051 Datasheet
|D|D|S][/FONT=D FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=tr|D=FONT=)[FONT=[FONT=FONT=FONT=)