實(shí)際上，復(fù)用器可以各種方式顯著影響信號鏈的性能。例如，導(dǎo)通電容可能導(dǎo)致通道之間的串?dāng)_。導(dǎo)通電阻的信號和溫度相關(guān)變化可能導(dǎo)致信號失真。多路復(fù)用器的電容和電阻一起可限制信號帶寬。當(dāng)多路復(fù)用器切換通道并影響輸出處的穩(wěn)定時(shí)間時(shí)，電荷注入可能引起瞬態(tài)誤差。
為了優(yōu)化信號鏈性能，理解這些示例及多路復(fù)用器可影響信號的許多其他方式很重要，特別是因?yàn)槎嗦窂?fù)用器針對不同的性能特性及不同的應(yīng)用而被優(yōu)化。圖1所示為包含復(fù)用器的示例電路，其輸出連接到反相運(yùn)算放大器(op amp)。
圖1：連接到反相放大器的復(fù)用器引起增益誤差
該電路是信號鏈中許多常見的多路復(fù)用器配置之一，但正如我們將發(fā)現(xiàn)的，這種設(shè)計(jì)將導(dǎo)致顯著的信號增益誤差。假設(shè)運(yùn)算放大器是理想選擇(無偏移、偏置電流、輸入/輸出限制等)，公式1將信號增益表示為：
由于MUX36S08不是理想的多路復(fù)用器，且具有內(nèi)部電容及125Ω的導(dǎo)通電阻，公式2表示系統(tǒng)的有效增益：
若運(yùn)算放大器的輸出連接到設(shè)計(jì)為接收全增益的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器，則公式2中計(jì)算的信號增益將導(dǎo)致重大問題，因?yàn)榻?0%的轉(zhuǎn)換器范圍將不能使用。該公式甚至不考慮由溫度、信號電壓或施加到電源的電壓變化而產(chǎn)生的導(dǎo)通電阻變化。
圖2所示為MUX36S08的導(dǎo)通電阻曲線之一。您可看到電阻基于溫度及施加的信號(源極或漏極電壓)而改變。改變信號電壓產(chǎn)生的曲線被稱為導(dǎo)通電阻平坦度，其可引入非線性和增益變化。使圖1中的電路具有完整的±18V正弦信號并且溫度從-40℃升至125℃，則多路復(fù)用器的導(dǎo)通電阻可在約75Ω到250Ω之間變化，導(dǎo)致-0.44到-0.73的有效增益范圍。
圖2：導(dǎo)通電阻與源極或漏極電壓
幸運(yùn)的是，您可通過非常簡單的設(shè)計(jì)預(yù)防措施有效地忽略多路復(fù)用器的導(dǎo)通電阻。圖3所示為連接到配置為緩沖器的運(yùn)算放大器的復(fù)用器的輸出。運(yùn)放的高輸入阻抗消除了系統(tǒng)本會(huì)遇到的任何增益誤差。
圖3：連接到緩沖器的復(fù)用器有效地消除了由復(fù)用器導(dǎo)通電阻引起的增益誤差
作為提醒，導(dǎo)通電阻對信號增益的影響只是多路復(fù)用器可以影響系統(tǒng)性能的許多方式之一。當(dāng)您準(zhǔn)備了解多路復(fù)用器可添加信號的錯(cuò)誤和失真，及如何減輕多路復(fù)用器對信號鏈性能的影響的其他方法時(shí)，請查看包含多路復(fù)用器的新型TI Precision Labs培訓(xùn)系列。
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