关于如何让多路复用器变得简单

只看该作者 · 2018-8-23 16:47

关于如何让多路复用器变得简单

复用器可以各种方式显著影响信号链的性能。例如，导通电容可能导致通道之间的串扰。导通电阻的信号和温度相关变化可能导致信号失真。多路复用器的电容和电阻一起可限制信号带宽。当多路复用器切换通道并影响输出处的稳定时间时，电荷注入可能引起瞬态误差。

为了优化信号链性能，理解这些示例及多路复用器可影响信号的许多其他方式很重要，特别是因为多路复用器针对不同的性能特性及不同的应用而被优化。图1所示为包含复用器的示例电路，其输出连接到反相运算放大器（op amp）。

图1：连接到反相放大器的复用器引起增益误差

该电路是信号链中许多常见的多路复用器配置之一，但正如我们将发现的，这种设计将导致显著的信号增益误差。假设运算放大器是理想选择（无偏移、偏置电流、输入/输出限制等），公式1将信号增益表示为：

由于MUX36S08不是理想的多路复用器，且具有内部电容及125Ω的导通电阻，公式2表示系统的有效增益：

若运算放大器的输出连接到设计为接收全增益的数据转换器，则公式2中计算的信号增益将导致重大问题，因为近40%的转换器范围将不能使用。该公式甚至不考虑由温度、信号电压或施加到电源的电压变化而产生的导通电阻变化。

图2所示为MUX36S08的导通电阻曲线之一。您可看到电阻基于温度及施加的信号（源极或漏极电压）而改变。改变信号电压产生的曲线被称为导通电阻平坦度，其可引入非线性和增益变化。使图1中的电路具有完整的±18V正弦信号并且温度从-40℃升至125℃，则多路复用器的导通电阻可在约75Ω到250Ω之间变化，导致-0.44到-0.73的有效增益范围。