[参考译文] 正在寻找12通道多路复用器

您好 Kurumi、

我对此应用有一些顾虑-请参阅下面的内容、了解相关问题以及可能的解决方法。  

1. 您不需要12通道多路复用器-您需要2通道12：1多路复用器(12个输入至1个输出、反之亦然)。 我们没有这些器件-我们有一个16：1多路复用器、但它是一个通道、您需要使用2。 这些器件与 CD74HCT4067类似 、但它是具有高泄漏电流的较旧器件、会降低测量精度。  

2.当进行差分信号多路复用时-与热电偶一样、最好不要让差分信号通过不同的 IC 进行路由、因为不匹配可能比在同一条通路上使用通道的不匹配程度更高。 因此、使用2通道多路复用器是很好的、这样两个+/-信号都通过同一个 IC 路由。 有时、这并非总是可行的-但如果是这种情况、使用具有非常平坦和低导通电阻曲线的器件会使 IC 之间的失配变得小得多、但两个 IC 的布局需要尽可能相同、以保持两个开关上的条件。  

K 型热电偶的电压输出非常低(~1700C 范围内的电压输出小于70mV)。 这意味着信号链路径中的任何误差源都将使结果显著降低。 向该链中添加多路复用器就是添加一整套不恒定的寄生效应、因此很难消除该误差。 如果使用多路复用器、它们应该具有低泄漏电流、因为这些电流会导致偏移大于您尝试测量的电压。 此外、平缓的低导通电阻曲线还可以减少电阻引起的衰减、并实现更"恒定"的衰减、稍后可以在信号链中进行校正。  

4、本参考设计中的 ADC 为24位-这是非常高的精度、因此多路复用器误差在这里比在分辨率较低的 ADC 中显示的要多得多。  

5.多路复用器是否会承受从热电偶测得的热量？ (125C 是我们对多路复用器的最大速率)

6.这可能需要未优化成本的器件。  

这将为我们带来几个选项：

在信号链中使用多路复用器、以便：

热电偶馈入多路复用器、该多路复用器馈入放大器/ADC 块。   

2.或者将放大器放置在多路复用器之前：

热电偶馈入放大器、然后馈入馈入 ADC 的多路复用器。

方案1要求更高的多路复用器精度、因为它读取的电压差很小-这里的最佳选择是精度、并且由于需要2个12：1多路复用通道、因此最接近的选择是从精密部件中构建一个16：1多路复用器。 为此、必须使用6个不同的 IC 来支持所有输入。 它分为两个阶段。

第一阶段：

4 x TMUX1108 (精密8：1多路复用器)。 该级将用作具有32个可能输入的输入。 其中24个将与1个多路复用器一起使用、该多路复用器连接到应用的+或-侧(因为这些多路复用器是一个通道-但这将是最小的解决方案)。

第二阶段：

1 TMUX1136 (精密2通道2：1多路复用器)。 该级将在 2个差分输入中进行多路复用、并具有一个将继续连接到 ADC 的差分输出。  

此设计的优点：

极低的导通电阻和低的导通电阻平坦度、可减少衰减。

极低的泄漏电流(PA 范围)、这会导致非常小的偏移、从而允许测量小电压。

此设计的缺点：

昂贵  

将多个开关串联后、带宽会下降

备选案文2.

如果将增益放大器放置在热电偶上、则每个温度点之间的电压摆幅会更大、从而使放大器后面的信号链灵敏度降低一点、因此偏移很小。 这可以实现一定的灵活性-但借助高分辨率 ADC、TMUX11xx 系列是最佳选择。

但是、如果系统设计人员可以接受更高的导通电阻和更平坦的响应、则可以稍微调整第一个设计。

第一阶段：

4x TMUX1308或 TMUX1108。 与方案1相同、但 TMUX1308通常更具成本效益。 这是以电阻更大的开关和更高的电流为代价的。 但泄漏电流不应超过 nA 级的泄漏电流、因此偏移将小于其他开关。

第二阶段

1 TMUX1136 -与上述实现方式相同。

此设计的优点：

多路复用器可能会节省成本、但可能会损失额外的放大器成本。  

此设计的缺点：

可能仍需要精密器件(TMUX11xx 系列)才能更好地工作

它中的器件更昂贵。

本质上、虽然可以对该系统进行多路复用、但这些系统的高精度与这些器件的电压输出如此低的事实相结合、使该系统具有挑战性、并会降低分辨率。 如果在此应用中执行多路复用、我强烈建议使用更精密 的多路复用器。 由于应用的性质、多路复用器需要在不对通过它的信号产生太大干扰的情况下非常好地运行、而这通常不会导致器件成本更低。

如果您有任何其他问题、请告诉我！

最棒的

Parker Dodson