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Eletrônica Digital XXII

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Tópicos: Multiplexador - Conceitos Básicos | Multiplexador de 4 Canais | Multiplexador de N Canais |

1) Multiplexador - Conceitos Básicos

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Na Eletrônica Digital ocorrem casos em que há necessidade do envio de informações de várias fontes através de um único meio de transmissão. Por exemplo, cabo, canal de rádio, etc. O processo básico é a comutação, por meio de um circuito denominado multiplexador, entre as várias entradas de sinais e uma saída comum.

Na Figura 1-I (a), o diagrama em bloco de um multiplexador (em geral abreviado como Mux): dispõe de um conjunto de N entradas E0, E1, ..., EN-1 que são dirigidas à saída S pela combinação de valores das entradas de seleção A0, A1, ..., AK-1. A analogia eletromecânica é dada em (b) da mesma figura: um dispositivo acionador comandado pela seleção comuta a chave.


Fig 1-I

As informações de cada entrada não são enviadas ao mesmo tempo, mas sim de forma sequencial. Cabe à lógica do circuito que usa o multiplexador a definição do tempo de ligação de cada entrada com a saída do bloco e a taxa de repetição das comutações.

Conforme já visto na página anterior e em outras desta série, um conjunto de K variáveis lógicas pode ter 2K combinações. Portanto, no circuito básico da figura deve existir em princípio a relação N = 2K. Isso significa que em geral o número de entradas de informação de um multiplexador é potência inteira de 2 (2, 4, 8, 16, ...). Algumas vezes, as entradas de informação são denominadas canais. Portanto, o multiplexador da figura tem N canais e log2 N (= K) entradas de seleção.


Fig 1-II

A Figura 1-II dá o esquema do mais simples: apenas 2 canais e, portanto, uma entrada de seleção (menos que isso não faz sentido). Dependendo do valor da entrada de seleção A, o valor de uma entrada de uma das portas E será 1 e da outra será 0. Assim, a respectiva entrada de informação é dirigida à saída pela porta OU. Esta última faz uma espécie de acoplamento das saídas das duas portas E. O resultado é a operação conforme tabela na parte direita da figura.

Nota-se que o circuito da entrada de seleção A é, na realidade, um gerador de produtos canônicos, assunto da página anterior. Neste caso, o mais simples possível, com apenas uma entrada: se A é zero, a entrada conectada à porta de E0 é 1 e a entrada conectada à porta de E1 é 0. E o contrário se A é um.


2) Multiplexador de 4 Canais

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Usando o conceito do tópico anterior, pode-se montar um circuito para quatro canais. São mais duas portas E, mais duas entradas para a porta OU e um gerador de produtos canônicos para 2 variáveis.


Fig 2-I

Na Figura 2-I o gerador está representado em bloco, podendo ser qualquer um dos tipos dados na página anterior ou outros.

Tab 2-I
ABS0S1S2S3S
001000E0
010100E1
100010E2
110001E3

A saída do gerador que estiver em 1 (as outras devem estar em 0) "habilita" a porta E à qual está ligada, fazendo a comutação para a respectiva entrada de informação. A tabela de operação é dada acima.


3) Multiplexador de N Canais

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O circuito do tópico anterior pode ser generalizado para um número N de canais conforme diagrama da Figura 3-I. A lógica da operação é a mesma e dispensa mais comentários.


Fig 3-I

Lembra-se apenas a relação que deve existir entre o número de canais e o número de entradas de seleção, como já visto no primeiro tópico desta página: N = 2K
Referências
Brophy, James J. Basic Electronics for Scientists. USA: McGraw-Hill, 1977.
U. S. Navy. Basic Electronics. Hemus, 1976.

Topo | Rev: Dez/2007