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1、模拟开关介绍与应用 模拟开关是一种三稳态电路，它可以根据选通端的电平，决定输人端与输出端的状态。当选通端处在选通状态时，输出端的状态取决于输人端的状态；当选通端处于截止状态时，则不管输人端电平如何，输出端都呈高阻状态。模拟开关在电子设备中主要起接通信号或断开信号的作用。由于模拟开关具有功耗低、速度快、无机械触点、体积小和使用寿命长等特点，因而，在自动控制系统和计算机中得到了广泛应用。一、模拟开关的电路组成及工作原理 模拟开关电路由两个或非门、两个场效应管及一个非门组成，如图一所示。模拟开关的真值表见表一。 表一 1 0 1 1 0 0 高阻状态 0 1 高用状态 模拟开关的工作原理如下： 当选
2、通端和输人端同为1时，则S2端为，1端为，这时1导通，2截止，输出端输出为，=，相当于输入端和输出端接通。 当选通为0时，而输人端为时，则S2端为1，S1端为，这时1截止，VT2导通，输出端为，也相当于输人端和输出端接通。 当选通端为时，这时1和2均为截止状态，电路输出呈高阻状态。 从上面的分析可以看出，只有当选通端为高电平时，模拟开关才会被接通，此时可从向传送信息；当输人端为低电平时，模拟开关关闭，停止传送信息。 二、常用的模拟开关集成电路 根据电路的特性和集成度的不同，模拟开关集成电路可分为很多种类。现将常用的模拟开关集成电路的型号、名称及特性列入表二中。表二 常用的模拟开关 类别型号名称
3、特点模拟开关CD4066四双向模拟开关四组独立开关，双向传输多路模拟开关CD40518选1模拟开关电平位移，双向传输，地址选择CD4052双4选1模拟开关电平位移，双向传输，地址选择CD4053三路2组双向模拟开关电平位移，双向传输，地址选择CD4067单16通道模拟开关电平位移，双向传输，地址选择CD4097双8通道电路模拟开关电平位移，双向传输，地址选择CD4529双四路或单八路模拟开关电平位移，双向传输，地址选择三、CD4066模拟开关集成电路的应用举例 CD4066是一种双向模拟开关，在集成电路内有个独立的能控制数字及模拟信号传送的模拟开关。每个开关有一个输人端和一个输出端，它们可以互
4、换使用，还有一个选通端（又称控制端），当选通端为高电平时，开关导通；当选通端为低电平时，开关截止。使用时选通端是不允许悬空的。 下面介绍CD4066模拟开关的两个应用实例。 1采样信号保持电路 采样信号保持电路如图二所示。 图二 采样信号保持电路 模拟信号i从运算放大器的同相输人端输人。当模拟开关控制端为高电平时，模拟开关导通，电容被充电至i，这个过程叫做输人信号的采样。当采样结束时，使模拟开关控制端为低电平，模拟开关断开。由于模拟开关断开时的电阻高达100M以上，且运放2的输人阻抗也极高，故电容上可以保持采样信号。 2四路信号交替显示装置 一般的单线示波器只能显示一路连续信号，如果使用该装置
5、，便能够用单线示波器同时显示出四路连续信号，在需要对不同信号的时间关系进行比较时，是十分方便的。 图三 四路信号交替显示装置电路图 图三是该装置的电路图，它采用CD4017计数器和振荡器组成四节拍电路，控制两个CD4066内的对模拟开关，使其依次导通。在每一对模拟开关上，分别加有可调直流电平和一路输人信号，当模拟开关的选通端为高电平1时，模拟开关导通，直流电平和输人信号则经运算放大器反相求和后送到示波器的轴输人端。由于四路信号对应不同的直流电平，所以在示波器上能将四路信号上下分开。虽然四对模拟开关是受计数器的Q0、Q1、Q2、Q3输出端控制的，它们依次一个个地导通或截止，但由于振荡器的振荡频率较高，使人眼感觉不到波形的闪烁。
