多路传感器共用一个ADC，模拟开关把信号接准
一台设备里，温度、电压、压力等模拟量往往来自不同位置。每路都配一颗ADC，电路面积、功耗和成本会随之增加；让多路信号轮流进入同一颗ADC，则能共享后面的转换资源。
模拟开关和多路复用器，正是这条采集链路里的通道选择器。它们看起来只负责接通、断开，却会影响微弱信号的误差、通道之间的串扰，以及整套设备每秒能采集多少组有效数据。
本期国庆系列，把目光放到这类小芯片上。结合圣邦和思瑞浦的2026年原厂资料，可以看到国内产品已经提供多种通道结构和电压范围。产品之间的差异，值得放回实际电路里看。
一、共享一个ADC，要给每路信号留出时间
在温度巡检、电源监测等场景中，多路信号通常按顺序扫描。控制器先选通一路，待模拟电路稳定、ADC完成采集与转换，再转向下一路。
这套方案适合通道较多、各路信号变化相对缓慢的设备。若应用需要比较多个信号在同一时刻的相位或瞬态，就要考虑同步采样架构。外部多路复用器扩展的是可接入的通道数量，各通道共同分配ADC的采集时间。
图1｜多路模拟信号轮流进入共享ADC。示意中的保护、调理和驱动电路，需按传感器输出及ADC要求配置。
增加通道以后，扫描一轮的时间也会增加。设备最终可用的刷新率，还要扣除切换、建立以及必要的数字处理时间。选器件时先明确“每路多久更新一次”，通道数和速度才有实际意义。
二、两家厂商、四种选择，先把通道结构选对
圣邦SGM4523采用双4选1结构，供电范围为1.62V至5.5V。它的两组开关共用地址控制，各自把四路中的一路接到公共端，适合成对切换的信号路径。双4选1与单路8选1，连接方式有明显区别。
2026年5月版资料还列出了注入电流控制、防反向供电和控制端失效安全等功能。对于不同电路上电顺序不一致、未选通支路可能出现异常电压的系统，这些功能具有评估价值；具体可承受条件仍以引脚电压和电流额定值为准。
图2｜圣邦SGM4523资料截图，来源为2026年5月Rev.A手册第5页。两组4选1开关使用相同的地址控制信号。
思瑞浦TPW3188则是单路8选1，供电范围为1.65V至5.5V。其2026年模拟产品选型指南将该型号列为量产产品。对多路低压模拟量轮询，它提供了较直接的通道组织方式。
如果信号包含负电压，或者幅度超过低压开关的工作范围，就需要换一类器件。思瑞浦同一版指南中的TPWH4051也是8选1，但支持4.5V至24V的正负电源总跨度，模拟信号范围位于电源轨之间。接入ADC前，仍须完成相应的量程匹配。
| 厂商与型号 | 通道结构 | 原厂资料中的电压范围 | 对应的评估重点 |
|---|---|---|---|
| 圣邦 SGM4523 | 双4选1 | 单电源1.62—5.5V | 成对信号切换、异常支路影响 |
| 思瑞浦 TPW3188 | 单路8选1 | 单电源1.65—5.5V | 多路低压信号轮询 |
| 思瑞浦 TPWH4051 | 单路8选1 | 正负电源总跨度4.5—24V | 较宽幅度及双极性信号切换 |
| 圣邦 74HC4067 | 单路16选1 | 单电源2—12V | 更多通道接入、扫描周期分配 |
表中范围均为供电条件，ADC允许的输入范围另行核对；资料采用圣邦2026年2月、5月手册及思瑞浦2026年选型指南。
图3｜思瑞浦2026年选型指南第30页局部截图，显示不同通道结构、供电范围及产品状态。目录收录时间与新品上市时间是两回事。
通道更多时，圣邦74HC4067提供16选1结构。其2026年2月版手册列出的供电范围为2V至12V，适合纳入多点巡检方案评估。先确定通道组织和信号范围，再比较电气参数，选型会更有效率。
三、导通电阻之外，漏电与切换扰动同样影响读数
导通电阻是模拟开关最容易被关注的参数。但它造成多大误差，与后级负载有关：输入阻抗很高的电路中，静态分压可能很小；面对ADC的采样电容，它又会与信号源阻抗一起影响充电速度。
同一器件的导通电阻也会随供电和输入电压变化。圣邦74HC4067手册列出的典型值，在2V供电时为220Ω，在5V时为86Ω，在10V时为60Ω。将不同供电条件下的数字直接排高低，容易选偏。
高阻信号源则更需要关注漏电。举一个独立的计算例子：若节点等效源阻抗为100kΩ，1nA的漏电流便可能对应约100μV的电压偏移。这个数值并非上述型号的实测结果，却说明了高阻测量为什么需要查看高温漏电上限。
切换动作还会带来电荷注入，使输出节点出现短暂跳变。它与SGM4523所说的“注入电流控制”属于不同概念：前者关系到切换瞬间的扰动，后者处理异常支路的注入电流影响。
对精密采集而言，导通电阻、漏电流和切换扰动要放进同一份误差预算。增加滤波电容可以减轻某些瞬态扰动，也会拉长建立时间；是否增加缓冲器，同样需要结合功耗、噪声和驱动要求来决定。
四、切换得快，还要等信号稳定下来
一条通道接近满量程，下一条接近零点，是检验扫描电路的有效场景。切换后，开关及后级电容上残留的电荷需要重新分配，放大器和ADC输入也需要重新建立。
规格书里的开通时间，通常按指定负载和输出阈值测量。高分辨率ADC所要求的稳定程度更高，因此，开关完成切换，并不代表ADC已经获得满足精度要求的输入。
图4｜通道切换后的电压建立示意，不代表任何型号的实测波形。有效采样时刻需根据完整电路的误差要求确定。
验证时，可以先让两个通道交替输入高、低电平，观察切换后的首个读数与连续读数，再逐步缩短等待时间。随后改变信号源阻抗、温度和扫描顺序，检查最不利条件下的偏差。采用带数字滤波的ADC时，还要计入滤波器对通道切换的响应时间。
采购和导入环节则应落实到完整订货型号：封装、温度等级、供货状态，以及与原电路的引脚和控制逻辑是否一致。这些信息明确以后，样品验证才具有可重复性。
结论
多路传感器共享ADC，能否省下成本并保持测量质量，取决于通道结构、信号条件和采样时序是否配合。圣邦与思瑞浦的当期资料，已经展示了从双4选1、8选1到16选1的不同选择。
这类器件的国产替代，可以从一组具体的扫描通道开始：把电压范围接对，把误差算清，再用实际读数确定每路需要的时间。小小一颗模拟开关，承担的正是这些细致的工作。
