一種拓展模擬采樣通道數的方法
在精密測量應用領域，為了實現多通道數據測量，廣泛地使用了MUX（多路復用器）芯片。在多通道的模擬量測量電路中，往往會采用MUX用于多個通道模擬量的切換，從而節省調理電路、參考電路和ADC成本，實現整體成本的最優化。
圖1：典型的模擬采樣應用電路
常用的MUX的通道數是2路、8路和16路，在一些特殊應用，需要更多路的采樣通道，比如64通道。對于64通道的模擬信號采樣，如果采用8通道的MUX，方案整體上的資源需求如表1。可以看出，如果采用傳統的結構，考慮了ADC、參考芯片和運放調理電路，整個系統成本比較高。
表1：使用8通道MUX實現64通道模擬采樣的系統資源
| ADC | 參考芯片 | 運放調理電路 | MUX | MCU與ADC通信接口 | MCU控制MUX I/O口 |
| 8 | 8 | 8 | 8 | 8 | 24 |
另外一個可行的方式，通過雙重MUX復用方式，實現64通道的的采樣信號，也是本文討論和推薦的。如圖2所示，模擬信號通過一級的MUX后，進入第二級MUX里面，其中一級MUX需要8個，二級MUX需要1個，最終ADC等線路只需要復用一路，即可以實現64通道的模擬采樣。 對于MUX地址線，第一級MUX共用3個地址線，第二級MUX使用3個地址線，有效減少了數字端口和邏輯控制難度。
圖2：模擬典型的模擬采樣應用電路
使用雙重MUX復用方式，整個系統的資源需求情況如表2。同樣實現64通道模擬采樣，相比傳統方式，雙重MUX復用方式，
表2：使用雙重MUX方式實現64通道模擬采樣的系統結構
| ADC | 參考芯片 | 運放調理電路 | MUX | MCU與ADC通信接口 | MCU控制MUX I/O口 |
| 1 | 1 | 1 | 9 | 1 | 6 |
從性能上來講，雙重MUX方式由于經過了兩級MUX，導通阻抗會加倍。但是，由于運放調理電路的輸入阻抗遠高于MUX路徑上的阻抗，可以避免這個弱勢。
審核編輯：郭婷
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