02 二选一键控选择电路设计-模拟芯片

一、理论分析

        如题，需要设计一个通过按键选择输出的电路设计，通过按键、GPIO等控制实现一个选择电路，方法有很多，本文介绍采用模拟开关芯片的方式，同时还有数字开关芯片。

        对于高频的有射频开关、高频模拟开关芯片，对于电源控制有NMOS、三极管、继电器等等，后续都会讨论。

二、数据手册

        本期以模拟低频开关做示例，采用CD4066作为设计，如下图为引脚说明，可以看到，在IN同时也具有OUT，说明其为双向开关，可以1→2，也可以2→1。除了供电、信号线就是控制线，那么按照经验而言，这些control都没有非，一般都代表是高电平控制，也就是说，当13-controlA为高电平时，会使得1与2对应A路导通，原理非常简单。

        除此之外，硬件电子工程师还需要关注它的性能参数，如下图，可以看到一些典型的，例如导通电阻典型5Ω（非常不适合高参数要求场合），为什么说非常差呢，因为其导通是具有一定的损耗的，即使在低频信号。同时其关断电阻也不高，会导致虚断，具体看仿真效果。极低的关断电流典型0.1nA。

三、仿真

        如图，通道2，输入1KHz，2VP，1.5V偏置（偏置是因为，供电为0-5V，无负压级，所以需要进行偏置，如果供电为±5V，则无需添加偏置）。通道4为输入5KHz，2VP，1.5V偏置。

         可以看到示波器，都是刻度为2V/Div设置，但是红色非常大，蓝色非常小，这也是前文所提到它的不足，它的断是虚断，所以蓝色还是会有信号，大概是1:10的关系。

 四、注意

        1、实际使用最好用±5V供电

        2、IN为控制端，S为信号端！！！一定要看清楚，不了解的可以去前面看芯片手册对应的引脚，1 2为A通道信号，对应S1、D1，这是个非常大的坑，不知道为什么在仿真、AD这类原理图里，输入是S，控制是IN。

        3、不要用它来做专业的仪器仪表类的控制，因为信号有衰减。做个多路音源选择勉勉强强够了。

五、控制

        前面已把信号选通、控制讲明白了，接下来就是增加控制，这个可以采用按键，也可以采用像51单片机、STM32单片机，但是记住，芯片供电为±5V时，选通控制信号，最好可以达到5V电平，以满足CMOS等器件的高电平导通条件。

        如图设计了一个可以选通的器件，其中74HC86为异或器件，CHOICE为模式选择，为三排针，当跳线帽选择32连接时，控制由S1按键进行。（异或：相同为0，不同为1）

         如果CHOICE跳线帽选择12连接时，控制由SELECT进行，跳线帽选择23即控制信号为GND，跳线帽选择21即控制信号为VCC。

六、完整的二选一键控选择电路设计-模拟芯片-AD工程

        AD工程已上传至CSDN：二选一键控选择电路设计-AD工程资源-CSDN文库