Stromquelle multiplexen

(Firma: TU Darmstadt) #4839211
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Welche Konfiguration?

Wenn es Du die Spannung nur auf eine der 128 Leitungen legen musst, dann 
kannst Du einen 1:8 und dann 8 Stueck 1:16 Multiplexer 
hintereinanderschalten. Z. B. 
http://www.analog.com/en/products/switches-multiplexers/analog-switches-multiplexers/all-analog-switches-multiplexers.html 
bietet Dir verschiedene Produkte an.

Aber wie soll das Ganze Aufgebaut werden ?  128 Leitungen wollen auch 
irgendwie verdrahtet werden....
Gast #4839224
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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.
#4839502
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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.
#4839514
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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.
#4840319
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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.
#4840656
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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?
Gast #4840665
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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
#4840683
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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
Gast #4840730
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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
#4840803
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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.
#4840837
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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.
#4840987
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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.
Gast #4841079
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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.
#4841484
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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

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