Hallo
ich habe schon ein Jahrzehnt keinen MUX mehr verwendet. Jetzt muss ich
aber eine Strom und Spannungsquelle auf 128 Leitungen multiplexen. Es
handelt sich um eine Spannung zwischen 0 und 1 V und Ströme im uA
Bereich. Was nimmt man da denn heutzutage so als Bausteine?
128 Reeds ist Overkill, braucht die Applikation nicht unbedingt. Ja, es
soll immer nur auf eine Leitung der Strom gelegt werden. Solang der
Offset am Ausgang unter 20 mV ist, ist alles gut. On Resistance ist auch
mit 200 Ohm noch tolerabel.
der8 schrieb:> Jetzt muss ich aber eine Strom und Spannungsquelle auf 128 Leitungen> multiplexen.
Wie sind die Potentiale? Eine gemeinsame Masse?
> Es handelt sich um eine Spannung zwischen 0 und 1 V und> Ströme im uA Bereich.
Und wieviel davon darf im MUX "hängen bleiben"?
der8 schrieb:> Es> handelt sich um eine Spannung zwischen 0 und 1 V und Ströme im uA> Bereich.
Was verstehst du unter "uA Bereich". Einfach nur kleiner 1mA oder um 1µA
herum?
Im ersten Fall könnte man HC4067 verwenden. Im zweiten Fall könnte der
"OFF-state leakage current" von +-1µA ein Problem sein.
Vom HC4067 gibt es bei Ebay nette kleine Boards, die sich gut stapeln
lassen.
Wie strapazierfähig sind eigentlich Verbraucher und Stromquelle?
Während des Umschaltens ist ja mächtig was los.
Einen Moment hochohmig bedeutet Ua = Mäxchen.
Beim nachfolgenden "Einschalten" lernt der Verbraucher ebenfalls Mäxchen
kennen, bis die Stromquelle wieder festen Boden unter den Füßen hat.
Ja uA heißt leider nur ca 1 uA. Die Quelle selbst wird zum Schalten
abgeschaltet, also kein Problem. Umschaltgeschwindigkeit ist auch
langsam, ca 2 mal/s zwischen den Leitungen.
der8 schrieb:> Ja uA heißt leider nur ca 1 uA
Dann dürften Halbleiter rausfallen, und selbst bei Reedrelais wird man
sorgfältig die Daten prüfen müssen. Und der gesamte Aufbau muss auch
dementsprechend sein.
Georg
Kann nicht sein. Es gibt kommerzielle Produkte wo das mit wenigen Chips
(unkenntlich) gemacht wird, die so billig sind, dass da keine ASICs drin
sein können. Leider haben die zu wenige Kanäle.
der8 schrieb:> Ja uA heißt leider nur ca 1 uA. Die Quelle selbst wird zum Schalten> abgeschaltet, also kein Problem. Umschaltgeschwindigkeit ist auch> langsam, ca 2 mal/s zwischen den Leitungen.
Dann verstärk doch einfach die Quelle und mach an jeden Abnehmer einen
Abschwächer mit 2 Widerständen.
Beispiel: du setzt 1µA in 1V um. An jeden Ausgang kommt ein Widerstand
von 1KOhm gegen Masse und 1MOhm, durch den dann wieder 1µA fließen kann.
Durch den Multiplexer fließt dann 1mA, womit der "leakage current" nur
zu 1 Promille stören könnte.
der8 schrieb:> Dann ist es aber keine StromQuelle mehr
Natürlich ist eine Spannung mit einem Widerstand eine Stromquelle. Ob
sie für deinen Zweck geeignet ist, können wir nicht wissen. Da musst du
schon ein paar mehr Infos darüber herausrücken.
Eine Stromquelle führt bei Widerstandsänderung die Spannung nach. Das
tut ein Widerstand im Stromkreis nicht.
Das ganze dient dazu, kleine Elektroden auf einem Chip elektrochemisch
zu beschichten. Die sind halt winzig, daher der kleine Strom. Dauer pro
Elektrode 500 ms. Aber halt 128 Elektroden, die nacheinander beschichtet
werden müssen (nicht gleichzeitig, sonst beeinflussen sie sich
gegenseitig).
Was ich bei dem Leckstrom nicht verstehe: ist der abhängig vom
Eingangsstrom? Oder leckt der aus der Versorgung?
Karl O. schrieb:> Was ich bei dem Leckstrom nicht verstehe: ist der abhängig vom> Eingangsstrom? Oder leckt der aus der Versorgung?
Alles möglich, von Vcc oder nach GND oder nach benachbarten
Anschlüssen...
Die Angabe ist wohl die maximal mögliche Summe.
Ausserdem: wenn du z.B. einfach 128 Schalter parallel anschliesst, egal
welche, dann belastest du deine originale Stromquelle nicht mit 1 µA,
sondern mit 128 µA. Das ist also so garnicht gut, dafür hast du bei
einer Baumverdrahtung den mehrfachen On-Widerstand.
Georg
Hallo,
wieder das ewige Ratespiel mit ganz kleinen Informationsbröckchen, die
sich der Fraegsteller über 20 Artikel ganz langsam aus der Nase ziehen
läßt.
> der8 schrieb:> ich habe schon ein Jahrzehnt keinen MUX mehr verwendet. Jetzt muss ich> aber eine Strom und Spannungsquelle auf 128 Leitungen multiplexen. Es> handelt sich um eine Spannung zwischen 0 und 1 V und Ströme im uA> Bereich. Was nimmt man da denn heutzutage so als Bausteine?
die Aufgabenstellung ist so unspezifisch und die Anwendung so unklar,
dass außer ein paar allg. Ratschlägen das ganze nur ein Ratespiel sein
kann.
Das zeigen auch schon die 10 vorherigen Antworten, die zwar in alle
Richtungen gehen, aber ob da irgend was verwertbares bei ist, mußt du
schon selber raus finden.
Ohne vernünftige Informationen wird das wohl auch nicht besser werden.
Ob da Reedrelais sein müssen oder ob man Halbleitermuxer einsetzen kann,
könnte ich aus dem bisherigen Verlauf nicht abschätzen.
Gruß Öletronika
Karl O. schrieb:> Aber die restlichen 127 Kontakte sind doch immer off, oder?
Gerade dann gilt ja der Reststrom, und nicht dann wenn der Schalter ein
ist. Irgendwie durchschaust du das Problem noch nicht so richtig. Aber
wenn du mir nicht glauben willst, bau halt mal was und mess nach, mehr
kann ich wirklich nicht dazu beitragen. Für Maximalwerte ist Nachmessen
allerdings nicht sehr aussagekräftig.
Georg
Ein CMOS Schalter hat einem Leckstrom und eine Charge Injection. Der
Leckstrom kann von der Speisung kommen, oder nach GND gehen. Der DG401DY
ist zB mit 40pA Leckstrom spezifiziert. Die Charge Injection ist die
Ladung, die beim Schalten kommt oder geht, fuer den DC Fall nicht
interessant. Der Leckstrom ist temperaturabhaengig.
Vielleicht eine Kombination aus 8 Relais und danach 8 Stück 16-Kanal MUX
- dann sollte sich der Leckstrom aus der Quelle in die MUX in Grenzen
halten lassen.
Davon unabhängig kann natürlich trotzdem noch ein Leckstrom von jeder
Elektrode zum/vom angeschlossenen aber ausgeschalteten MUX fließen.
Karl O. schrieb:> Eine Stromquelle führt bei Widerstandsänderung die Spannung nach. Das> tut ein Widerstand im Stromkreis nicht.
Das nennt sich dann Konstantstromquelle. Ist in diesem Fall aber
garnicht notwendig. Solange der Widerstand des Abnehmers viel kleiner
ist als der Ausgangswiderstand der Stromquelle, ändert sich der Strom
nur minimal.
Bei 5 MOhm an 5V hast du bei 0Ohm Bürde genau 1µA, bei 5k immer noch
0,999 µA.
Also ein paar pA Leckstrom sind ok. Insgesamt sind 10 nA auf jeden Fall
zu verkraften. Die Zielimpedanz ist schon so 100 kOhm, da möchte ich
nicht noch mutwillig zusätzlich Widerstände reinbasteln.
Eine Kette aus 16 Schieberegistern als Mux, die dann 128 n-ch MosFets
(mit möglichst geringer gate-source und drain-source leakage) treiben
wäre auch noch eine einfach anzusteuernde und günstige Möglichkeit.
Hallo,
> der8 schrieb:> Also ein paar pA Leckstrom sind ok. Insgesamt sind 10 nA auf jeden Fall> zu verkraften. Die Zielimpedanz ist schon so 100 kOhm, da möchte ich> nicht noch mutwillig zusätzlich Widerstände reinbasteln.
die 2 wichtigsten Parameter beim analogen MUXER-Baustein sind ja schon
genannt worden.
-> Leckstrom (kann auch als Widerstand angegegen werden)
-> ON-Widerstand (Durchlasswiderstand)
Wenn man mit der Impedanzen seiner Anwendung schön mittig drin liegk ist
es gut. Anwendungen, die eher hochohmig sind, werden durch den Leckstrom
messbar verfälscht.
Wenn möglich passt man die Impedanz an, z.B. indem man eine hochohmige
Quelle mit eiem Impedanzwandler (z.B. Spannungfolger) vor dem Muxer
niederohmiger macht und hinter dem MMuxer eine definierte Last (z.B. ca.
10 kOhm) setzt.
Ansonsten kann man den MUXER in seinen Parametern speziell nach
niedrigem Leckstrom oder niedrigem ON-Widertand auswählen.
Natürlich sind Reedkontakte mit einem Isoliervermögen im Bereich von
10(Exp10) bis 10(Exp12) unschlagbar, aber auch beim ON-Widerstand im
Bereich von wenigen mOhm.
Wenn die Anwendung eher niederohmig ist (Signalsenke zieht Strom), dann
ist der ON-Widerstand wichtiger. Da ist der Unterschied zwischen
MUXER-ICs recht groß (von ca. 100 mOhm bis > 100 Ohm).
Bei 100 kOhm und 128 Kanälen parallel würde ich auch eine Kaskadierung
von
Muxern vorschlagen. Sonst wird es auch bei rel. niedrigen Leckstrom im
Bereich von paar pA in Summe doch ein merklicher Fehler.
Also zuerst auf 8 Kanäle aufsplitten und dann dahinter jeweils auf 16
Kanäle verteilen.
Gruß Öletronika