Ein Multiplexer ist ein Gerät, mit dem Sie zwischen mehreren analogen oder digitalen Eingangssignalen wählen und diese auf eine einzige Ausgangsleitung übertragen können. Diese Anordnung wird als Datenselektor bezeichnet. Digitale Multiplexer können auch verwendet werden, um multivariable boolesche Funktionen zu implementieren. Analoge Selektoren ermöglichen es mehreren Signalen, sich ein Gerät oder eine Ressource, wie z. B. einen Analog-Digital-Wandler, im System zu teilen, anstatt ein Gerät für jede Eingangssignalleitung zu haben.
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Multiplexer (MUX)
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Multiplexer - elektronisch gesteuerte Schalter für digitale und analoge Signale
Ein elektronischer Multiplexer kann als Schalter mit mehreren Eingängen und einem einzigen Ausgang betrachtet werden. Das Multiplexer-Symbol im Schaltplan ist ein gleichschenkliges Trapez, wobei die längere parallele Seite die Eingangspins und die kürzere parallele Seite den Ausgang des Systems enthält. Anschließbare Steuerleitungen und Energieleitungen werden üblicherweise von den geneigten Seiten des Trapezes gezogen. Aufgrund der digitalen Ansteuerung des Multiplexers haben sie in der Regel 2n Eingänge, wobei n eine natürliche Zahl ist: 2, 3, 4, 5 usw. Die Multiplexer können parallel über eine n-Bit-Schnittstelle oder in Reihe, beispielsweise über eine SPI- oder I2C-Schnittstelle, angesteuert werden.
Analoge Multiplexer zur elektronischen Signalauswahl
Beim Entwurf analoger Schaltungen ist ein Multiplexer ein spezieller Typ eines analogen Schalters, der ein aus mehreren Eingängen ausgewähltes Signal zu einem einzigen Ausgang kombiniert. Ein solches Element zeichnet sich neben der Anzahl der Eingangskanäle und der Art der Steuerschnittstelle auch durch eine Reihe weiterer wichtiger elektrischer Parameter aus, auf die Sie bei der Auswahl des geeigneten Elements achten müssen. Die beiden wichtigsten Parameter eines solchen Systems sind der Frequenzgang und die maximale Signalamplitude. Die Bandbreite gibt Auskunft über die höchste Frequenz des Signals, das vom Chip übertragen werden kann. In ähnlicher Weise gibt die Signalamplitude die maximale Spannung des Signals an, die den Eingang des Multiplexers nicht verzerrt.
Steuerbare Digitalselektoren
In digitalen Systemen schalten Selektoren digitale Signale. In einem solchen System sind sowohl die kommutierten Signale als auch die Steuersignale digital. Solche Systeme haben meist 2, 4, 8 oder 16 Eingänge, es gibt aber auch digitale Multiplexer mit noch mehr Steuereingängen. Ein Selektor mit 16 Eingängen benötigt bereits mindestens 4 Steuerleitungen. Im Fall einer parallelen Schnittstelle verfügen Systeme mit mehr Eingängen häufig über serielle Schnittstellen, um sie zu steuern, wodurch die Anzahl der erforderlichen Steuerpins reduziert wird. Digitale Multiplexer werden hauptsächlich verwendet, um die Datenmenge zu erhöhen, die innerhalb einer bestimmten Zeit und Bandbreite über ein Netzwerk übertragen werden kann.