Diferencia entre multiplexor/demultiplexor y conmutador analógico

¿Qué diferencia (si la hay) hay entre los circuitos integrados mux/demux y los circuitos integrados de interruptores analógicos?

Estoy comparando esto en el contexto de chips con las mismas líneas IO (por ejemplo, un mux/demux 1:2 o 2:1 frente a un interruptor analógico SPDT).

Respuestas (4)

Si se refiere a un mux/demux digital , entonces el flujo de información es en una sola dirección, desde la entrada hasta la salida, y las señales son estrictamente digitales. Esto significa que no se conservan los niveles de voltaje exactos, solo los estados lógicos. Un interruptor analógico básico es SPST, por lo que puede conectar dos señales juntas y el flujo de información puede ser en cualquier dirección. La resistencia del interruptor analógico es relativamente alta cuando el interruptor está "abierto" y relativamente baja cuando el interruptor está "cerrado". Un mux/demux analógico es básicamente una colección de N interruptores analógicos donde un extremo de todos los interruptores está conectado a un punto común. Se utiliza algo de lógica digital para decodificar las entradas de selección y asegurarse de que solo una de las Ninterruptores analógicos está cerrado en un momento dado. Si configura N en 2, entonces el mux/demux analógico también se puede considerar un interruptor SPDT analógico. Si establece N en cuatro, tiene un interruptor SP4T o un mux/demux 4:1, y así sucesivamente...

La distinción entre un interruptor y un mux no es si el elemento en cuestión se usa para señales digitales o analógicas, sino más bien la existencia de amplificación u otros factores que impedirían el flujo bidireccional de información.
@supercat: la terminología es ciertamente confusa, pero me referiría a esto como la diferencia entre un MUX simple sin búfer y un MUX con búfer (es decir, un amplificador multiplexado). Por ejemplo, el DG409 es un multiplexor analógico bilateral sin búfer. Los MUX que incorporan amplificadores ciertamente no son bidireccionales, y supongo que podríamos pensar en un mux digital como un mux analógico con un amplificador de salida de muy alta ganancia referenciado al umbral de conmutación de entrada. Por supuesto, no es así como realmente funcionan, pero esto lleva a una noción consistente de un multiplexor.
De hecho, estaba pensando en un mux digital como un amplificador de alta ganancia. Es mucho más probable que las rutas de lógica alta y lógica baja se dividan en un mux digital que en uno analógico, pero no es difícil imaginar que un mux analógico con entradas de riel a riel podría hacer algo conceptualmente similar (tener el mux en su conjunto se comporta como un solo amplificador operacional, excepto que con múltiples entradas no inversoras seleccionables, cuyos efectos se conectan y desconectan del circuito según el canal seleccionado).

Los interruptores analógicos suelen tener una resistencia de encendido mucho más baja, a menos de 1 Ω , y pueden cambiar corrientes de hasta un par de cientos de miliamperios. Los circuitos integrados mux/demux HCMOS están diseñados para conmutar señales únicamente, y luego suele ser aceptable una resistencia de un par de cientos de ohmios.

La definición de multiplexor es bastante amplia: puede ser analógico, en cuyo caso es muy similar a un conmutador analógico; pero también puede ser completamente digital, construido a partir de puertas lógicas. Supongo que está preguntando acerca de los multiplexores analógicos.

La diferencia general entre un mux/demux y un conmutador analógico es la siguiente: un mux es un selector de señal que le permite enrutar una señal desde N entradas a 1 salida. Un demux hará lo contrario, enrutando una señal a una de las N salidas.

Los conmutadores analógicos, por otro lado, tienen topologías similares a las de los conmutadores normales: SPST, SPDT, etc.

Si, por ejemplo, toma un conmutador analógico SPDT cuádruple y conecta los terminales comunes entre sí, creará una topología similar a un multiplexor 4:1.

Hay muchas otras diferencias, como la direccionalidad de la señal, por supuesto.

Un multiplexor es un dispositivo que toma una de varias señales (que pueden ser digitales o analógicas) en la entrada y la pone a disposición de la salida. Los multiplexores generalmente están diseñados para que un dispositivo conectado a la entrada no "se dé cuenta" si está alimentando la salida o no. En muchos casos, un multiplexor incluirá amplificación en las entradas, la salida o ambas, para garantizar que el dispositivo que alimenta la entrada verá una carga constante, ya sea que se enrute o no a la salida.

Un interruptor analógico es un dispositivo que simplemente conecta cables entre sí, generalmente sin tener en cuenta qué cables son "entradas" y cuáles son "salidas". Los interruptores analógicos, como los interruptores mecánicos, están disponibles en SPST, SPDT, DP4T, SP8T y otras configuraciones. Si el cable común de un interruptor analógico está conectado a una entrada de alta impedancia y los "polos" están conectados a salidas de baja impedancia, el interruptor analógico puede usarse como multiplexor; de hecho, un método típico de multiplexación de señales analógicas es pasar cada señal a un amplificador (cuya salida será de baja impedancia independientemente de la impedancia de la señal de activación), usar un interruptor analógico multipolar para conectar uno de los amplificadores a la entrada. de un amplificador de salida (cuya impedancia de salida no se vería afectada por la conmutación).

Hay algunas situaciones en las que se necesita un conmutador analógico y un multiplexor no sería adecuado, ya que un conmutador analógico permite el libre flujo bidireccional de información y un multiplexor no. Hay muchas situaciones en las que un multiplexor sería ideal, pero un conmutador analógico funcionará adecuadamente. En algunas situaciones, un conmutador analógico será inadecuado y se necesitará un multiplexor con búfer.

cuando un chip se comercializa específicamente como mux/demux analógico (no solo un mux o solo un demux) IC, ¿el flujo de información es bidireccional? ¿O debo usar un interruptor analógico para lograr esto? Por ejemplo, tome el chip TC7W53FK 2-CH MUX/DEMUX de Toshiba . ¿Puedo tratar esto como un interruptor analógico SPDT?
Esa hoja de datos en particular parece que el dispositivo en cuestión es un interruptor analógico. Tenga en cuenta que muchos dispositivos que se llaman a sí mismos "multiplexores/demultiplexores analógicos" son en realidad interruptores analógicos, pero algunos de estos dispositivos pueden incluir uno o más amplificadores de entrada seleccionables junto con uno o más amplificadores de salida seleccionables.
Diferencia entre multiplexor/demultiplexor y conmutador analógico
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