[其他芯片] 神奇的模拟矩阵开关芯片CH446Q,遇到问题

[复制链接]
666|3
abner_ma 发表于 2025-8-31 22:49 | 显示全部楼层 |阅读模式
     项目开发需要一种信号选择器。在信号继电器还是矩阵模拟开关芯片选择总结如下:
信号继电器:信号继电器通常使用电磁线圈产生磁场,当线圈两端加上一定电压,线圈中流过电流,产生电磁效应,吸引衔铁带动动触点与静触点吸合,从而实现电路的导通;线圈断电后,电磁吸力消失,衔铁在弹簧反作用力下返回,使触点释放,电路断开。导通电阻大,且不同继电器的导通电阻差异较大;开关速度相对较慢,通常在 ms 级;存在机械触点,触点寿命有限,一般为数十万次到数百万次。一般通过电平信号控制电磁线圈的通断,从而控制触点的开关状态,控制方式相对简单,通常需要较大的驱动电流。



模拟开关芯片:CH446Q 是 8x16 矩阵模拟开关芯片。内部包含多个模拟开关,通过 CMOS 工艺实现开关功能。它利用芯片内部电路的导通与关闭进行信号的接通与断开,靠电平控制来选择特定的信号通道。 CH446Q 通过 7 位地址 ADDR6~ADDR0 译码后选择 128 只锁存器中的一个,再通过 DAT 引脚提供开关数据来控制模拟开关的导通或断开。CH446Q 包含 128 只模拟开关,分布于 8x16 信号通道矩阵的各个交叉点,每只模拟开关都可以独立的开启或者关闭,从而实现 8x16 信号通道的任意路由。导通电阻较低,如 CH446Q 在正负电源压差为 12V 时,导通电阻 Ron 最大为 65Ω,并且△Ron 不超过 10Ω,信号传输稳定性和准确性高,信号衰减和失真小;开关速度快,可在 ns 级完成开关动作;静态功耗低。




1.png
2.png
3.png
4.png
5.png
应用电路:

   并行地址输入方式下的控制步骤:通过 AX0~AX3 和 AY0~AY2 引脚提供地址、通过 DAT 引脚提供数据、向 STB 引脚(和 CS/CK 引脚)提供一个高电平脉冲。
在并行地址输入方式下,为了节约单片机的控制引脚,CS/CK 引脚可以与 STB 引脚短接,或者与VDD 引脚短接,仅保留 STB 引脚由单片机控制。如果 VEE 接负电压,那么模拟开关可以通过负电压的模拟信号,否则 VEE 接 GND,模拟开关只能通过高于-0.3V 的模拟信号。由于模拟电路与数字电路共用 VDD,为减少干扰,VDD 和 VEE 引脚必须外接退耦电容,并且建议将数字输入信号的边沿适当放缓,降低传输频率。另外,对于强干扰的应用环境,单片机可以每隔数秒定期对 CH446 进行刷新,确保各个模拟开关处于正确的开关状态


n1.png

  
    在高校实验室需要电化学 PA 电流测试仪器,需要不同的电流量程,想通过矩阵开关芯片选择不同的电阻网络或信号路径,就可以实现量程的切换。例如,当需要测量较小的 PA 级电流时,可以通过矩阵开关芯片将高阻值的电阻接入测量回路;当需要测量较大电流时,则切换到低阻值的电阻回路,从而实现不同量程的选择。实现 ±1 pA 至 ±100 mA 的宽动态范围内切换信号时,但是想知道如何减少矩阵开关芯片自己带来的压降误差怎么消除?想用理想“0R”导通设计


快乐制造机 发表于 2025-9-1 22:56 | 显示全部楼层
通道切换有延迟或抖动,可能是未正确配置使能信号
TECHCC 发表于 2025-9-2 16:51 | 显示全部楼层
本帖最后由 TECHCC 于 2025-9-2 16:52 编辑

任何物理实现的半导体开关都有阻抗,这是由开关结构本身的固有特性决定的,导通阻抗无法完全消除。446本身的导通阻抗比起其他高速信号开关型号会更大,继电器导通电阻主要来源于机械触点的接触电阻。这个值通常比半导体开关小,优质继电器可以做到 几十毫欧到几百毫欧,更接近“理想开关”。但缺点是体积大、速度慢、有寿命限制。对于低速、高精度应用,优先考虑继电器矩阵
快乐制造机 发表于 2025-9-2 20:24 | 显示全部楼层
当发现信号传输过程中有较大衰减或失真时,需留意芯片的供电电压
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

认证:项目经理
简介:资深嵌入式开发工程师

104

主题

190

帖子

3

粉丝
快速回复 在线客服 返回列表 返回顶部