¿Qué es un Multiplexor?
Un multiplexor es un dispositivo de conmutación que encamina selectivamente múltiples señales de entrada a una única señal de salida.
En los multiplexores de circuitos digitales, las señales digitales (bits) pasan selectivamente para agregar datos en un solo canal. En cambio, los multiplexores de circuitos analógicos permiten el paso selectivo de señales analógicas (tensiones o corrientes) para agrupar en un solo canal información procedente de diversas fuentes de señales.
Los multiplexores pueden ser una herramienta poderosa para aumentar la eficacia y sofisticación del diseño de circuitos.
Usos de los Multiplexores
Los multiplexores se utilizan ampliamente en muchas aplicaciones de diseño de circuitos digitales y analógicos. En particular, los multiplexores en circuitos integrados digitales se utilizan en una gran variedad de sistemas como componente clave de los circuitos digitales para la selección y conmutación de datos.
1. Circuitos de Selección de Datos
Los multiplexores seleccionan una de varias entradas de datos para su salida. Por lo tanto, se utiliza como selector de datos para seleccionar los datos que se van a transferir entre la CPU y la memoria, por ejemplo. Desempeña una función importante en los circuitos de transferencia de datos, ya que puede seleccionar los datos necesarios mediante el direccionamiento.
2. Circuitos de Conversión Analógico Digital
Los multiplexores se utilizan para seleccionar las entradas analógicas en los convertidores AD, que convierten las entradas analógicas en datos digitales, lo que permite convertir varios canales en un único convertidor AD, reduciendo así el tamaño del circuito.
3. Equipos de Comunicaciones
Los multiplexores se utilizan en equipos de comunicaciones alámbricos e inalámbricos para combinar datos de múltiples canales en una única línea de transmisión. Los multiplexores multiplexan los datos por división en el tiempo y mejoran la eficacia de la transmisión.
4. Sistemas de Medida y Control
Los multiplexores se utilizan para agregar múltiples canales de datos procedentes de sensores y otras fuentes. Estos pueden utilizarse para simplificar los sistemas de medición.
Principio de los Multiplexores
Los multiplexores se utilizan tanto en versión digital como analógica, pero el mecanismo básico es el mismo.
1. Multiplexores Digitales
Un multiplexor digital es un dispositivo que conecta selectivamente varias entradas digitales a una única salida digital. Actúa como un conmutador digital. Hay varias líneas de entrada, cada una con su correspondiente señal de control.
La señal de control permite conectar cualquier línea de entrada a una línea de salida. La línea de entrada se selecciona mediante una señal de control con valor binario (0 ó 1). Por ejemplo, en un multiplexor de dos entradas, una señal de control de un bit puede seleccionar qué entrada se conecta a la salida. Si la señal de control es 0, se selecciona la primera entrada; si la señal de control es 1, se selecciona la segunda entrada.
2. Multiplexores Analógicos
Los multiplexores analógicos seleccionan una de varias entradas analógicas y proporcionan una salida analógica. Los principales componentes internos son un conmutador analógico y un decodificador de direcciones.
El decodificador de direcciones toma como entrada una dirección digital que especifica el canal de entrada que debe seleccionarse. En función de esta señal de dirección, el decodificador de direcciones genera una señal de control para el conmutador analógico correspondiente. El conmutador analógico utiliza esta señal de control para emitir la entrada analógica especificada de forma analógica.
De este modo, el multiplexor analógico también puede seleccionar cualquier entrada analógica mediante direccionamiento digital. Como las señales analógicas pueden conmutarse a alta velocidad, se utilizan en equipos de telecomunicaciones.
Cómo seleccionar un Multiplexor
A la hora de seleccionar un multiplexor, deben tenerse en cuenta los siguientes puntos.
1. Uso Previsto
Existen distintos tipos de multiplexores, como analógicos, digitales y de alta frecuencia, para diferentes aplicaciones. Es importante seleccionar el tipo que se adapte a la aplicación y las características requeridas.
2. Número de Entradas y Salidas
El número de entradas y salidas de un multiplexor debe seleccionarse en función de la escala del sistema. Cuanto mayor sea el número de entradas, mayor será la configuración del sistema.
3. Rendimiento de Velocidad
La velocidad de conmutación del multiplexor es un factor de rendimiento importante en función de la aplicación. Para aplicaciones que requieran una conmutación de alta velocidad, compruebe las características de velocidad.
4. Gama de Frecuencias de Funcionamiento
En el caso de los multiplexores analógicos, el rango de frecuencias en el que pueden funcionar determina su rendimiento. Es necesario comprobar si la gama de frecuencias es compatible con la banda de frecuencias que se va a utilizar.
5. Consumo de Energía
El consumo de energía del multiplexor es otro aspecto a comprobar en las especificaciones. Seleccionar un dispositivo de bajo consumo puede contribuir al ahorro de energía del sistema.