多通道的模拟量电路测量方案
作者：zhou, jimmy
在精密测量应用领域，为了实现多通道数据测量，广泛地使用了mux（多路复用器）芯片。在多通道的模拟量测量电路中，往往会采用mux用于多个通道模拟量的切换，从而节省调理电路、参考电路和adc成本，实现整体成本的最优化。
图1：典型的模拟采样应用电路
常用的mux的通道数是2路、8路和16路，在一些特殊应用，需要更多路的采样通道，比如64通道。对于64通道的模拟信号采样，如果采用8通道的mux，方案整体上的资源需求如表1。可以看出，如果采用传统的结构，考虑了adc、参考芯片和运放调理电路，整个系统成本比较高。
表1：使用8通道mux实现64通道模拟采样的系统资源
adc 参考芯片 运放调理电路 mux mcu与adc通信接口 mcu控制mux i/o口
8 8 8 8 8 24
另外一个可行的方式，通过双重mux复用方式，实现64通道的的采样信号，也是本文讨论和推荐的。如图2所示，模拟信号通过一级的mux后，进入第二级mux里面，其中一级mux需要8个，二级mux需要1个，最终adc等线路只需要复用一路，即可以实现64通道的模拟采样。 对于mux地址线，第一级mux共用3个地址线，第二级mux使用3个地址线，有效减少了数字端口和逻辑控制难度。
图2：模拟典型的模拟采样应用电路
使用双重mux复用方式，整个系统的资源需求情况如表2。同样实现64通道模拟采样，相比传统方式，双重mux复用方式，
表2：使用双重mux方式实现64通道模拟采样的系统结构
adc 参考芯片 运放调理电路 mux mcu与adc通信接口 mcu控制mux i/o口
1 1 1 9 1 6
从性能上来讲，双重mux方式由于经过了两级mux，导通阻抗会加倍。但是，由于运放调理电路的输入阻抗远高于mux路径上的阻抗，可以避免这个弱势。
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adc 参考芯片 运放调理电路 mux mcu与adc通信接口 mcu控制mux i/o口
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