比較器與混合訊號元件

類比多工器(analog multiplexer)

類比多工器是一組共用一個公共端點的類比開關,加上「一次恰好閉合一個」的邏輯。它是矽做的旋轉選擇旋鈕:許多輸入通道、一個輸出,加上一個挑選哪個輸入被接通的數位位址。一顆「八選一」的多工器有八個輸入與三條位址線(因為 2^3 = 8),你在位址上放哪個二進位數,就選中那個通道。

想像一條鐵路,八條側線透過一根轉轍桿匯入一條主線。位址位元設定轉轍,使恰好一條側線接上主線、其餘七條被隔離。內部,每個通道都是一顆傳輸閘類比開關;一個小解碼器讀取位址,只閉合被選中的開關。因為這些開關雙向傳遞訊號,同一顆晶片可當多工器(多對一),或反過來當解多工器(一對多),把一個訊號分送到選定的輸出。被選中的路徑帶有與單顆類比開關相同的導通電阻、訊號範圍與電荷注入等注意事項。

多工器讓一顆昂貴又精密的放大器、或一顆 ADC,得以服務許多通道:把位址從 0 掃到 7,輪流讀每個感測器。它用來做鍵盤掃描器、資料擷取前端、音訊來源選擇器。在量測工作中誠實的陷阱是串擾與安定:當你切換通道,新訊號必須透過導通電阻把共用的線路與輸入電容充電,讀值才有效,所以每次切換後你都得等一段安定時間;而某通道上的強訊號也可能微微漏進鄰近通道。掃描越快,越要以準確度為代價。

一顆 8 通道多工器餵給單一顆 12 位元 ADC。要讀通道 5,微控制器把二進位 101 寫到三條位址線,等幾微秒讓輸入透過 200 Ω 導通電阻安定,再轉換。一顆轉換器、八個感測器。

一個數位位址,從眾多類比通道中挑一個接通。

切換通道後必須留一段安定時間才讀;太早取樣會抓到上一通道的殘餘。而某通道上的大訊號也可能串擾進相鄰通道。

又稱
analog muxmuxchannel selector多工器