电子入门基础知识之：多路选择开关(MUX)

多路选择开关是电子设计中常用的选通器件，主要应用在通道扩展上，在某些场合下通过选用多路选择开关可以大大降低设计成本和设计难度。

1. 什么是多路选择开关

多路选择开关又叫多路选择器，在多路数据的传送过程中可以根据需要选通某一路或者某几路是导通的从而达到通道扩展或者复用的目的。

2. 多路选择开关常见的分类

比较常见的多路选择开关有4选1，双4选1、8选1等。其示意图如下图所示：

多路选通开关都有地址选通端，如果是8路的则有3个地址选择端，如果是4路的则有2个地址选择端。

3. 多路选择开关的必要性

举一个例子简单说明多路选择开关的必要性。

公司需要开发一款PT100温度采集产品，要求具有8个通道，可以同时采集八路的PT100，尽量控制住成本。于是有两个项目组前去方案竞争，分别是甲组和乙组。

甲组设计的方案框图如下：

乙组设计的方案框图如下：

于是公司毫不犹豫的采用了乙组的设计方案，甲组用了8个仪表运放AD623，光这个8个运放都要上百块钱了，乙组的设计大大降低了设计成本。

4. 多路选择开关应用举例

下面以例子的形式学习一下CD4052和CD4053。

CD4052是双4选1的多路选择开关，具有两个地址选择端，其真值表如下：

从真值表中可以看出，INHIBIT为低电平时芯片工作，地址AB具有4种组合形式可以控制4通道选通。

当A=0，B=0时，X0通道选通，Y0通道选通，实验结果如下：

A=0，B=0，X0，Y0通道选通

当A=1，B=1时，X3通道选通，Y3通道选通，实验结果如下：

A=1，B=1，X3，Y3通道选通

CD4051是8选1的多路选择开关，具有三个地址选择端，其真值表如下：

从真值表中可以看出，INHIBIT为低电平时芯片工作，地址ABC具有8种组合形式可以控制8通道选通。

当A=0，B=0，C= 0时，第0通道选通，实验结果如下：

A=0，B=0，C=0，X0通道选通

当A=1，B=1,C=0时，X3通道选通，实验结果如下：

A=1，B=1，C= 0，X3通道选通

5. 注意事项

在使用多路选择开关时要注意以下两点：

多路选择开关在导通时具有电阻，电阻约为500-1000欧姆，与供电电压和温度都有关系，所以如果是电压信号，为了消除影响可以连接到运算放大器；

多路选择开关通过的电流较小，不适合用于大电流的场合。

以上就是关于多路选择开关的简单讲解，希望能帮助大家，供大家在做类似电路时做个参考。

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模拟开关电路HEF4051BTCD4051BM96CD4051CD4051H最新中文资料

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产品描述

HEF4051BT/CD4051BM96/CD4051/CD4051H 一款八选一模拟开关电路，内置3个地址选择端（S1～S3），低有效的使能输入端（E¯），8路独立的输入/输出端（Y0～Y7）及公共输入/输出端（Z）。电路内部有8个双向模拟开关，每个开关的一端连接到独立的输入/输出（Y0～Y7）端，另一端连接到公共的输入/输出（Z）端。

当E¯为低电平时，通过S1～S3选择一个通路的开关处于低阻导通状态。当 E¯为高电平时，S1～S3设置无效，所有开关处于高阻关断状态。如果需要切换开关状态，就必须使用使能输入端（E¯）。VDD和VSS是连接到数字控制输入端（S1～S3 和E¯）的电源电压。（VDD－VSS）的范围是 3～18V。模拟输入输出（Y0～Y7 和 Z）能够在最高 VDD，最低 VEE之间变化。VDD-VEE不会超过 18V。对于用做数字多路选择开关，VEE 和 VSS是连在一起的（通常接地）。

CD4051H 主要应用于模拟多路选择开关、数字多路选择开关及信号选通。封装形式:DIP16/SOP16/SSOP16/TSSOP16。

基础参数

工作电压：3V~18V

工作温度：-40℃～+105℃

静态电流(最大值): 20uA

不同 V,最大 CL 时的最大传播延迟: 10ns@18V,50pF

逻辑电平-高: 3.5V~12.6V

逻辑电平-低: 1.5V~5.4V

DIP16

SOP16

TSSOP16

长

19.2mm

10.0mm

5.1mm

宽

9.3mm

6.2mm

6.6mm

高

7.0mm

1.75mm

1.2mm

交流参数

功能框图

逻辑符号

IEC 逻辑符号

功能框图

单个开关的原理图

电路内部逻辑图

引脚图及功能

引脚排列

引脚说明

功能表

标准信号电路

标准信号电路是用来区分不同的电压电流信号，定位在每个正确的路径的必经点，本设计是定位在互感器的端子等。如图2所示，共4组信号选择开关CC4051芯片,其中第1、2个CC4051连接电能表的01到10个端子，第3、4个CC4051芯片连接到各互感器及电压零线等位置。电路右边是11个电阻和一个12 V电源串联，然后取出10个电压值作为彼此区分的标准信号。将这些信号定位在相应的互感器端子及零线等位置。

　　单个CC4051是由A0~A2三位地址控制的八选一信号选择开关，输入信号由I0~I7输入，由O（OUT）输出。两组4051芯片之间的片选功能脚（INH）用一个非门连接就组成了4位地址的16选一信号选择电路。为了方便说明，我们把连接电表端的记作第一组，连接标准信号的为第二组。如此，就有了如图所示的两组16选一信号选择电路。其中MCU发出的D0~D3是控制4051（3、4）芯片的第二组十六选一电路，D4~D7是控制第一组信号选择电路的输出。我们通过比较这两组电路的相应信号来确定相应的接线起止点，进一步判断接线是否正确，及错误发生时的错误类型。

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