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一種拓展模擬采樣通道數的方法

發布時間：2021-03-12 來源：Zhou, Jimmy 責任編輯：wenwei

【導讀】在精密測量應用領域，為了實現多通道數據測量，廣泛地使用了MUX（多路複用器）芯片。在多通道的模擬量測量電路中，往往會采用MUX用於多個通道模擬量的切換，從而節省調理電路、參考電路和ADC成本，實現整體成本的最優化。

一種拓展模擬采樣通道數的方法

圖1：典型的模擬采樣應用電路

常用的MUX的通道數是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。對於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，如果采用傳統的結構，考慮了ADC、參考芯片和運放調理電路，整個係統成本比較高。

表1：使用8通道MUX實現64通道模擬采樣的係統資源

一種拓展模擬采樣通道數的方法

另外一個可行的方式，通過雙重MUX複用方式，實現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後，進入第二級MUX裏麵，其中一級MUX需要8個，二級MUX需要1個，最終ADC等線路隻需要複用一路，即可以實現64通道的模擬采樣。對於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，有效減少了數字端口和邏輯控製難度。

一種拓展模擬采樣通道數的方法

圖2：模擬典型的模擬采樣應用電路

使用雙重MUX複用方式，整個係統的資源需求情況如表2。同樣實現64通道模擬采樣，相比傳統方式，雙重MUX複用方式，

表2：使用雙重MUX方式實現64通道模擬采樣的係統結構

一種拓展模擬采樣通道數的方法

從性能上來講，雙重MUX方式由於經過了兩級MUX，導通阻抗會加倍。但是，由於運放調理電路的輸入阻抗遠高於MUX路徑上的阻抗，可以避免這個弱勢。

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