Unterschied zwischen Multiplexer/Demultiplexer und Analogschalter

Welcher (falls vorhanden) Unterschied besteht zwischen Mux/Demux-ICs und analogen Schalt-ICs?

Ich vergleiche dies im Zusammenhang mit Chips mit denselben E / A-Leitungen (z. B. einem 1: 2- oder 2: 1-Mux / Demux gegenüber einem SPDT-Analogschalter).

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Wenn Sie sich auf einen digitalen Mux/Demux beziehen , dann erfolgt der Informationsfluss nur in eine Richtung, vom Eingang zum Ausgang, und die Signale sind streng digital. Das bedeutet, dass keine genauen Spannungspegel erhalten bleiben, sondern nur logische Zustände. Ein einfacher analoger Schalter ist SPST, er kann also zwei Signale miteinander verbinden und der Informationsfluss kann in beide Richtungen erfolgen. Der Widerstand des Analogschalters ist relativ hoch, wenn der Schalter "offen" ist, und relativ niedrig, wenn der Schalter "geschlossen" ist. Ein analoger Mux/Demux ist im Grunde eine Sammlung von N analogen Schaltern, bei denen ein Ende aller Schalter mit einem gemeinsamen Punkt verbunden ist. Eine gewisse digitale Logik wird verwendet, um die Auswahleingänge zu decodieren und sicherzustellen, dass nur einer der NAnalogschalter ist jederzeit geschlossen. Wenn Sie N auf 2 setzen, kann der analoge Mux/Demux auch als analoger SPDT-Schalter betrachtet werden. Wenn Sie N auf vier setzen, haben Sie einen SP4T-Schalter oder einen 4:1-Mux/Demux und so weiter ...

Die Unterscheidung zwischen einem Schalter und einem Multiplexer besteht nicht darin, ob das betreffende Element für digitale oder analoge Signale verwendet wird, sondern vielmehr durch das Vorhandensein einer Verstärkung oder anderer Faktoren, die den bidirektionalen Informationsfluss behindern würden.
@supercat: Die Terminologie ist sicherlich unscharf, aber ich würde dies als den Unterschied zwischen einem einfachen ungepufferten MUX und einem gepufferten MUX (dh einem Multiplex-Verstärker) bezeichnen. Beispielsweise ist der DG409 ein ungepufferter bilateraler analoger Mux. MUXs, die Verstärker enthalten, sind sicherlich nicht bidirektional, und ich nehme an, wir könnten uns einen digitalen Mux als einen analogen Mux mit einem Ausgangsverstärker mit sehr hoher Verstärkung vorstellen, der sich auf die Eingangsschaltschwelle bezieht. Natürlich funktionieren sie nicht wirklich so, aber dies führt zu einer konsistenten Vorstellung von einem Multiplexer.
Ich dachte tatsächlich an einen digitalen Mux als High-Gain-Verstärker. Es ist viel wahrscheinlicher, dass die logisch hohen und logisch niedrigen Pfade in einem digitalen Mux geteilt werden als in einem analogen, aber es ist nicht schwer vorstellbar, dass ein analoger Mux mit Rail-to-Rail-Eingängen etwas konzeptionell Ähnliches tun könnte (mit Der Mux als Ganzes verhält sich wie ein einzelner Operationsverstärker, außer dem mit mehreren wählbaren nicht invertierenden Eingängen, deren Fets je nach ausgewähltem Kanal in die Schaltung ein- und ausgeschaltet werden.)

Analoge Schalter haben normalerweise einen viel niedrigeren Einschaltwiderstand von weniger als 1 Ω und können Ströme bis zu einigen hundert Milliampere schalten. HCMOS-Mux/Demux-ICs sind nur zum Schalten von Signalen ausgelegt, und dann ist ein Widerstand von einigen hundert Ohm oft akzeptabel.

Die Definition des Multiplexers ist ziemlich breit - er kann analog sein, in diesem Fall ist er einem analogen Schalter sehr ähnlich; Es kann aber auch vollständig digital sein und aus Logikgattern aufgebaut sein. Ich nehme an, Sie fragen nach analogen Multiplexern.

Der allgemeine Unterschied zwischen einem Mux/Demux und einem analogen Schalter ist folgender: Ein Mux ist ein Signalwähler, mit dem Sie ein Signal von N Eingängen zu 1 Ausgang leiten können. Ein Demux macht das Gegenteil, indem er ein Signal zu einem der N Ausgänge leitet.

Analoge Schalter hingegen haben ähnliche Topologien wie normale Schalter: SPST, SPDT usw.

Wenn Sie beispielsweise einen vierfachen SPDT-Analogschalter nehmen und die gemeinsamen Anschlüsse miteinander verbinden, erstellen Sie einen topologisch ähnlichen 4:1-Multiplexer.

Es gibt viele andere Unterschiede, wie natürlich die Richtung des Signals.

Ein Multiplexer ist ein Gerät, das eines von mehreren Signalen (die digital oder analog sein können) am Eingang aufnimmt und für den Ausgang verfügbar macht. Multiplexer sind im Allgemeinen so ausgelegt, dass ein an den Eingang angeschlossenes Gerät nicht „merkt“, ob es den Ausgang speist oder nicht. In vielen Fällen enthält ein Multiplexer eine Verstärkung an den Eingängen, am Ausgang oder an beiden, um sicherzustellen, dass das Gerät, das den Eingang speist, eine konstante Last sieht, unabhängig davon, ob es zum Ausgang geleitet wird oder nicht.

Ein analoger Schalter ist ein Gerät, das einfach Drähte miteinander verbindet, im Allgemeinen ohne Rücksicht darauf, welche Drähte „Eingänge“ und welche „Ausgänge“ sind. Analoge Schalter sind wie mechanische Schalter in SPST-, SPDT-, DP4T-, SP8T- und anderen Konfigurationen erhältlich. Wenn der gemeinsame Draht eines analogen Schalters mit einem hochohmigen Eingang verbunden ist und die "Pole" mit niederohmigen Ausgängen verbunden sind, kann der analoge Schalter als Multiplexer verwendet werden; Tatsächlich besteht ein typisches Verfahren zum Multiplexen analoger Signale darin, jedes Signal in einen Verstärker zu leiten (dessen Ausgang unabhängig von der Impedanz des Treibersignals eine niedrige Impedanz aufweist) und einen mehrpoligen Analogschalter zu verwenden, um einen der Verstärker mit dem Eingang zu verbinden eines Ausgangsverstärkers (dessen Ausgangsimpedanz durch Umschalten nicht beeinflusst würde).

Es gibt einige Situationen, in denen ein analoger Schalter benötigt wird und ein Multiplexer ungeeignet wäre, da ein analoger Schalter einen freien bidirektionalen Informationsfluss ermöglicht und ein Multiplexer dies nicht tut. Es gibt viele Situationen, in denen ein Multiplexer ideal wäre, aber ein analoger Schalter wird angemessen funktionieren. In manchen Situationen ist ein analoger Schalter ungeeignet und es wird ein gepufferter Multiplexer benötigt.

Wenn ein Chip speziell als analoger Mux/Demux (nicht nur ein Mux oder nur ein Demux) vermarktet wird, ist der Informationsfluss bidirektional? Oder muss ich dafür einen analogen Schalter verwenden? Nehmen Sie zum Beispiel den 2-CH-MUX/DEMUX-Chip TC7W53FK von Toshiba . Kann ich dies als SPDT-Analogschalter behandeln?
Dieses spezielle Datenblatt sieht so aus, als wäre das betreffende Gerät ein analoger Schalter. Beachten Sie, dass viele Geräte, die sich selbst "analoge Multiplexer/Demultiplexer" nennen, tatsächlich analoge Schalter sind, aber einige dieser Geräte können einen oder mehrere Verstärker mit wählbarem Eingang zusammen mit einem oder mehreren Verstärkern mit wählbarem Ausgang enthalten.
Unterschied zwischen Multiplexer/Demultiplexer und Analogschalter
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