模拟开关使用过程中模数隔离问题

只看该作者 · 2017-4-17 17:35

下图是ADG839在数据采集电路中应用，其中：
1、EEG_IN_01、S1、S2连接的都是模拟信号的通路；
2、IN是开关切换的控制端，VDD和GND是供电端；
而现在应用过程中遇到纠结的问题，VDD和GND是接模拟电源还是数字电源好？主要的目的是，要在模拟开关的切换过程中，不要让数字部分影响到走模拟信号的EEG_IN_01、S1、S2通路。
如果是使用继电器，这样线圈和触点都是电气分开的，模数分开的处理很好解决，而现在使用模拟开关的，里面应该是使用的Mos管的方式，而开关触点和mos管的控制端要做到电气隔离，模数分开，好像做不到？？

2万 · 2017-4-17 18:00

此类芯片无模数地和电源之分，采用模拟电源和地即可。

2万 · 2017-4-17 18:04

此外，补充说明一点：

就算有的混合芯片内区分了模拟电源和地，但其地还是需要连通的，只是在布线时需要考虑区域划分而已。

1万 · 2017-4-17 20:26

如果模拟部分对噪音不是很敏感可以随便接。
如果开关噪音已经不能接受可以专门给模拟开关搞电源滤波。

1万 · 2017-4-18 06:44

这样的器件, 确实是令人纠结的.
如果接模拟电源, 里面有数字开关电路,信号开关瞬间的噪声必然堆模拟电源造成干扰, 旁路电容好好选择.
但我们不妨接数字电源. 只要输入信号并不接近电源边界, 数字电源里的噪声不会影响模拟信号

只看该作者 · 2017-4-19 11:18

HWM 发表于 2017-4-17 18:00
此类芯片无模数地和电源之分，采用模拟电源和地即可。

我现在也打算采用模拟电源和地，但这个电路的模拟通道EEG_IN_01、S1、S2是几十到几百uV级别的模拟信号，我模拟开关开关时会产生噪声，干扰到模拟通道EEG_IN_01、S1、S2。

只看该作者 · 2017-4-19 11:29

HWM 发表于 2017-4-17 18:04
此外，补充说明一点：

就算有的混合芯片内区分了模拟电源和地，但其地还是需要连通的，只是在布线时需要考 ...

从我个人的经验来说，模拟地和数字地最终需要连通，但连通点是因为模拟电源和数字电源需要一个共同的电位参考点，但是模拟地和数字地有分开，这样模拟信号和数字信号的回流路径是可以各自独立，这样数字部分的电源、信号就不会干扰到模拟部分，不知道我这样的分析你认不认同？

2万 · 2017-4-19 11:33

wajtmusic 发表于 2017-4-19 11:18
我现在也打算采用模拟电源和地，但这个电路的模拟通道EEG_IN_01、S1、S2是几十到几百uV级别的模拟信号， ...

信号有效通过模拟开关时，开关控制信号必然固定。至于电源噪声，可以适当采用滤波措施。

只看该作者 · 2017-4-19 11:38

airwill 发表于 2017-4-18 06:44
这样的器件, 确实是令人纠结的.
如果接模拟电源, 里面有数字开关电路,信号开关瞬间的噪声必然堆模拟电源造 ...

1、是有的纠结的器件，要是继电器还好，线圈数字供电，触点接模拟通道，而线圈与触点也是可以做到电气隔离，这样模拟和数字就可以很清楚的给相互独立的分开。
2、我这个模拟开关开关频率不会很好，大概是1K甚至可以是50Hz的低频开关信号，而且不是频繁开关的，可能是几十分钟甚至几个小时才开关一次，不知道这样的低开关频率对模拟信号的影响有多大？
3、你说的“输入信号不接近电源边界”，这个怎么解释啊？

1万 · 2017-4-19 12:24

这种低端问题，大师就不要碰了，免得浪费，当然更重要的是避免误导。

只看该作者 · 2017-4-19 14:52

HWM 发表于 2017-4-19 11:33
信号有效通过模拟开关时，开关控制信号必然固定。至于电源噪声，可以适当采用滤波措施。
...

你意思是其实开关噪声是可以忽略的，至于电源端，采用滤波就行，是这种意思吗？

2万 · 2017-4-19 15:07

wajtmusic 发表于 2017-4-19 11:29
从我个人的经验来说，模拟地和数字地最终需要连通，但连通点是因为模拟电源和数字电源需要一个共同的电位 ...

没注意到你的这个问题，在此补充答复：

确实如你所言，如果芯片区分模拟地和数字地，两地通常必须连通，但在布线上需要分区域布线，这样可以各自形成不相交的回路。

2万 · 2017-4-19 15:14

wajtmusic 发表于 2017-4-19 14:52
你意思是其实开关噪声是可以忽略的，至于电源端，采用滤波就行，是这种意思吗？ ...

“开关噪声”（由控制信号切换所致）在有效信号通过时是不存在的，所以无需考虑。这里有个“通道”建立时间的问题，具体看相关器件手册。

至于电源方面，就是滤波（方法有多种）。

只看该作者 · 2017-4-19 16:52

HWM 发表于 2017-4-19 15:14
“开关噪声”（由控制信号切换所致）在有效信号通过时是不存在的，所以无需考虑。这里有个“通道”建立时 ...

好的，谢谢。
1、控制信号切换的时，此时不会采集通道信号。
2、如果真如你所说，“通道”建立时间过了，开关控制信号此时处于稳定状态，而此时有效信号通过时不存在开关噪声，那么的确，模拟信号是不会受到开关信号影响的，具体是不是这样，就看电路的具体调试结果吧。

只看该作者 · 2017-4-19 16:53

fxmxh 发表于 2017-4-19 15:27
不知ADG839为何芯片，最好仔细看看datasheet;另外看楼主“几十到几百uV级别的模拟信号”电子开关选通时的压 ...

ADG839是模拟开关来的，模拟开关有压降这个参数吗？我只知道有导通电阻这个参数，压降还真没注意过。

1万 · 2017-4-19 20:34

开关频率不只指多少时间开关一次, 还有说法是开关瞬间引起扰动信号谐波信号的频率
都需要考虑吧
信号解决电源电压, 就会引起非线性特征甚至内部钳位保护电路动作引起信号与电源之间的信号关联性

模拟开关使用过程中模数隔离问题

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