4 bitové multiplexery

Typy multiplexerů

Komerční nabídka výrobců integrovaných obvodů zahrnuje řadu distributorů multiplexerů, lišících se způsobem jejich práce, typem spínaných signálů, rozsahem parametrů a počtem kanálů a možných připojení a dokonce ... způsobem ovládání. Abychom se v této technologické houštině neztratili, stojí za to na začátku oddělit tři skupiny řešení: analogové, digitální a speciální multiplexery (přepínače). V prvním případě se obvody používají k přepínání analogových signálů, tj. Plynulých změn v určitém rozsahu - obvykle nepřesahujících napájecí napětí samotného systému (i když i zde najdete četné výjimky z tohoto pravidla). U analogových přepínačů nezáleží na tom, na které straně systému je vstup (zdroj signálu) a na které - výstup (např. Vstup dalšího zesilovače nebo stupně filtru). Digitální multiplexory umožňují přepínání binárních signálů, proto mohou být vstupní průběhy výstupů pouze z jiných logických obvodů. V tomto případě existují obvykle také přísně definované směry přenosu dat. Třetí skupinu tvoří specializované integrované obvody, které umožňují přepínání přísně definovaných typů obvodů - např. Datových linek SCL a SDA rozhraní I2C. Takové systémy jsou přizpůsobeny konkrétním požadavkům převládajícím v cílových aplikačních situacích, a proto mohou zahrnovat další vybavení, které není vyžadováno v jednoduchých klasických multiplexerech.

4052 jako příklad univerzálního multiplexeru

Například „poďme do dílny“ velmi populární - a již mnoho let jsou - analogové 4bitové multiplexery z rodiny CMOS 4000. Model 4052, známý také jako CD4052, HCF4052 nebo UTC4052, je nabízen v 16kolíkových pouzdrech pro montáž THT (DIP16) a SMD (SO16), i když najdete i jiné, méně „typické“ verze SMD. Tento model má dva společné I / O (X a Y) a osm I / O ve dvou skupinách (X1..X4 a Y1..Y4). Obě sekce jsou ovládány současně pomocí dvou digitálních adresových vstupů (A, B) a jednoho dalšího aktivačního vstupu (INH). Napájení nízkého stavu na vstup INH způsobí zapnutí multiplexeru - od tohoto okamžiku bude připojení jednoho z pinů X1..X4 a Y1..Y4 s odpovídajícím společným pinem (X nebo Y) záviset na kombinaci logické stavy na vstupech adresy. Řízení probíhá v kódu BCD, což znamená, že spojení X0-X a Y0-Y budou aktivní pro kombinaci A = 0, B = 0, pro A = 1, B = 0 - X1-X a Y1- Y, pro A = 0 B = 1 - X2-X a Y2-Y, a pro A = 1, B = 1 - X3-X a Y3-Y. Jak vidíte, ke společnému vstupu je kdykoli připojen pouze jeden volitelný vstup - proto se systémům tohoto typu někdy říká dvojitý multiplexer 4: 1.

Příklady použití systému 4052

Jedním ze základních příkladů použití bloku 4052 je manipulace se dvěma sadami senzorů (celkem až 8 kusů) pouze prostřednictvím dvou linek převaděče ADC mikrokontroléru. Může tomu tak být například u robota mini sumo, který má 4 optické linkové senzory vpředu a vzadu. Použití čipu 4052 usnadňuje oddělení dvou analogově-digitálních vstupů procesoru pro všechny senzory, což šetří linky ADC pro jiné účely. Dalším příkladem mohou být zvukové obvody - pomocí spínačů 4052 je možné úspěšně implementovat spínací obvody zdroje signálu a / nebo linkových výstupů. Kromě zjevné výhody takového řešení, vyplývající z nedostatku zastaralých mechanických spínačů na předním panelu mixéru, má toto řešení ještě jednu velmi žádanou vlastnost - umožňuje přepínat signály „měkkým“ způsobem bez nepříjemná kliknutí způsobená vibracemi kontaktů. K ovládání krychle 4052 můžete snadno použít jakýkoli mikrokontrolér nebo například sadu hardwarových dotykových spínačů.