Regentropfen auf Rosen sowie Whisker auf Kätzchen? Sie sind in Ordnung, nehme ich an. Wenn es jedoch darauf zurückkommt, hätte ich höchstwahrscheinlich vielmehr viele 4051, 4052 sowie 4053 analoge Multiplexer auf dem Elementregal. Warum? Da die Fähigkeit, analoge Signale umzuschalten, um ein Mikrocontroller zu verwalten, ist es enorm mächtig.
Egal, ob Sie eine kapazitive Sensor-Tastatur überprüft oder einfach nur unter Audiosignalen wechseln, nichts schlägt einen MUX! achten Sie auf und sehen Sie, ob Sie einverstanden sind.
Die Grundlagen
Ein perfekter analoger Multiplexer stößt einen einzelnen typischen Pin auf einer Seite mit mehreren Schalter auf mehrere Pins auf der anderen Seite. In der Situation der 4051 (ein achtwege analoger Multiplexer) gibt es acht dieser Multiplex-Switches. Schließen Sie jeden Typ eines der acht Switches, und Sie haben ausgewählt, wo Sie Ihr Signal senden möchten (oder Quelle).
In Wirklichkeit werden diese Schalter mit Transistoren hergestellt, und sie haben einen Widerstand mit nicht Null. Im Gegensatz zu Draht-zu-Draht-Schalter ist die vorliegende Fähigkeit analoger Multiplexer begrenzt. Es werden jedoch Schalter geöffnet und mit digitalen Logikspannungen geschlossen, was anzeigt, dass es sich um ein Schnappblatt handelt, um sie unter Mikrocontroller-Steuerung zu setzen.
Das grundlegende Trio an analogen Multiplexer stammt von den ehrwürdigen 4000-Serien-CMOS-Logik-Chips: Der 4051 ist ein einzelner achtwege Multiplexer, der 4052 zwei Vierwege-Multiplexer aufweist, sowie der 4053 hat drei Zwei-Wege-Switches. Trotz eines großen Widerstands (um 200 Ω) haben diese Chips noch ihren Standort, da sie analoge Signale bis zu zwanzig Volt Peak-to-Peak wechseln können, während nur fünf Volt-Logikeingänge erforderlich sind.
4051.
4052.
4053.
Die Chips der 74hc405X-Serie handeln diese große Spannungsvariante für niedrigere Antisistentik sowie höhere Änderungsgeschwindigkeit: Durch das Bestehen von Zehn-Volt-Signalen mit etwas wie 50 Ω-Beständigkeit. Schließlich gibt es Niederspannungs-Analogmultiplexer, die für die batteriebetriebene Verwendung angezeigt werden.
Während die verschiedenen 405X-Serie-Chips ein Go-to-Mine sind, möchten Sie auch über die 3251, 3252 sowie 3253-Sender-Chips verstehen: CBT3251, FST3252, SN74CBT3253 usw. Sie sind ein hoher Geschwindigkeit Widerstandsgriff das genaue Thema. Sie haben eine sich ändernde Geschwindigkeit in der Regel unter zehn Nanosekunden sowie Widerstände unter zehn Ohm. Dies ist wirklich schnell ausreichend, dass sie verwendet werden können, um RF-Mischer herzustellen, die bis zu 30 MHz arbeiten.
Keiner dieser Chips ist angegeben, um erhebliche Strömungen zu drücken, können Sie jedoch zehn bis zwanzig Milliamps mit vielen Varianten erhalten. Sie können Signale so weit wie etwa zehn Megahertz leiten, sodass sie nicht für Hochfrequenzanwendungen von Vorteil sind, aber Sie können sie verwenden, um digitale digitale Daten mit niedrigerer Drehzahl in einer Prise zu leiten.
Alle diese verschiedenen Chips sind pin-kompatibel über Sorten, und ich neige dazu, an sie als genau zu glauben, obwohl Sie den Niederspannungsbereich für 3,3-V-Jobs sowie die altmodische Art für Zum Beispiel gemahlene referenzierte Gleichspannungssignale.
Anwendungen
Wenn ein analoger Multiplexer nicht auf Ihrer Liste von bevorzugten Dingen nicht aufgelistet ist, beeinflusst die kurze Auflistung der Anwendungen direkt hier.
Die viel offensichtliche Verwendung eines analogen Multiplexers ist, ähm, multiplexende analoge Signale. Ein einzelner 4052 (zwei Vier-Wege-Switches) macht beispielsweise einen fantastischen logisch kontrollierten Source-Selektor für Ihr Haus-Stereo. Wenn Sie acht Quellen haben, ist das ein Paar 4051s. Jeder grummelt sich um den einzelnen ADC-PIN von ESP8266, der jedoch mit dem Verknüpfen von $ 0.20 74LV4051 an diesen einzelnen PIN mit acht Optionen für den ADC verbunden ist.
AGKS ADCs, ist es typisch, dass die Anforderung eine Eingangsspannungsvariante auf- oder abwärts skaliert werden kann, um den ADCs abzugleichen. Dies wird häufig mit einem Paar Widerständen hergestellt, das als Spannungsteiler konfiguriert ist. Wenn Sie einen analogen Multiplexer verwenden, sowie das Routing der Eingabe mit bis zu acht verschiedenen Widerständen können die Verwaltung der Eingabevielfalt unter Verwaltung des betreffenden Mikrocontrollers ablegen. Wenn das Eingangssignal ebenfalls klein ist, können der Multiplexer sowie Widerstände verwendet werden, um den GET eines Verstärkers zu verwalten. Sie können gelockert werden, um einen Digipot für eines dieser Szenarien zu nutzen, wenn Sie viel mehr Entschließungsanforderungen anfordern, jedoch kann ein analoger MUX die Aufgabe, die in breiten Sorten für ein großes Deal weniger Geld erbringt.
Umschaltbarer Spannungsteiler.
Umschaltbarer AMP.
Sie können einen schnellen und schmutzigen 8 × 8-Crosspoint-Switch mit zwei 4051s machen, indem Sie die beiden “Commons” zusammenbinden. Nun ist eine von acht Eingaben auf einer Seite auf einer von acht Ausgänge andererseits ausführbar. Machen Sie acht davon sowie Sie haben eine völlig vielseitige 8 × 8-Routing-Matrix.
Und dannEs gibt die Nischen, die nur ein analoger Multiplexer füllen kann. Beispielsweise können Sie einen grundlegenden Filter mit wählbarer Cutoff-Frequenz mit einem Serienwiderstand erstellen sowie den Multiplexer unter Verwendung von mehreren Kondensatoren zu Boden auswählen – Sie können keine Digicap bekommen. In ähnlicher Weise können Sie einen analogen Mux verwenden, um zwischen einem Satz von Spannungsreferenzen, um viel präziser zu wählen, als Sie mit einem Digipot erhalten könnten. Wenn Sie [Al Williams]’s Stück auf der Relaislogik ausgecheckt haben, haben Sie zweifellos andere Oddball-Konzepte darüber, was Sie mit einem MUX im Sinn machen könnten.
Es ist unmöglich, alle fantastischen Dinge aufzunehmen, die Sie mit diesen Chips erstellen können, also, wenn Sie also einen Juckreiz haben, der von einem analogen Mux komplett zerkratzt ist, erzählen Sie uns in den Kommentaren.