Мультиплексоры и демультиплексоры

Мультиплексором называется устройство, которое коммутирует в желаемом порядке информацию, поступающую по нескольким входным линиям связи на одну выходную линию.

Структурная схема мультиплексора (рисунок 22.4,а) представляет собой переключатель, положение скользящего контакта которого зависит от комбинации управляющих сигналов А0 и А1 в соответствии с таблицей состояний (рисунок 22.4,b). Мультиплексоры выпускаются в интегральном исполнении, схема самого простого приведена на рисунке 22.4,c. Мультиплексор состоит из линейки элементов И, число которых определяется числом входных линий, и дешифратора двоичного кода в единичный код. В зависимости от двоичного кода поступающего на вход, дешифратор формирует единичный уровень на одном из выходов. Этим сигналом, поступающим на соответствующий элемент И, информация со входа передается на элемент ИЛИ, далее на выход. Мультиплексоры в интегральном исполнении могут иметь 2,4,8,16 входов и, соответственно, 1,2,3,4 управляющих входа. Часто добавляется разрешающий вход V и вход ОЕ. устанавливающий выход в третье состояние.

Рисунок 22.4 - Структурная схема мультиплексора (а), таблица состояний (b), схема мультиплексора (с), условное графическое обозначение (d)

Демультиплексором называется устройство, которое коммутирует в желаемом порядке информацию, поступающую на одну входную линию по нескольким выходным линиям связи. Выбор выходной линии осуществляется при помощи сигналов, поступающих на адресные входы. Демультиплексор выполняет преобразование, обратное действию мультиплексора. Схема демультиплексора (рисунок 22.5,а), сходная со схемой мультиплексора. Она также содержит дешифратор двоичного кода в единичный, который управляет элементами И. Часто вместо элемента И используют аналоговый ключ (рисунок 22..5,b). Он состоит из двух комплементарных полевых транзисторов с индуцированным каналом, которые управляются сигналами, поступающими с дешифратора. Верхний n-канальный транзистор открывается при нулевом уровне на затворе, а нижний - при положительном высоком уровне. Два транзистора, включенные параллельно, позволяют уменьшить влияние на сопротивление канала значения коммутируемого напряжения. Такой ключ эквивалентен электрическому реле (рисунок 22.5,b).

Рисунок 22.5 - Схема демультиплексора (а), схема аналогового ключа (b), условное графическое обозначение (с)

Индуцированные каналы будут соединены параллельно, они образуют гальваническую связь между входной линией и одной из выходных.

В этом случае демультиплексор может выполнять функции мультиплексора, необходимо только изменить функциональное назначение входной и выходных линий. При изображении принципиальных схем используется условное графическое обозначение (рисунок 22.5,d). Мультиплексоры и демультиплексоры достаточно широко применяются как в виде отдельных микросхем, так и в составе больших интегральных схем.