Introduzione all’uso del multiplexer e demultiplexer

Il multiplexer (MUX) e il demultiplexer (DeMUX) si possono definire dei selettori elettronici digitali o circuiti selettori, il cui scopo è selezionare dei segnali d’ingresso (il multiplexer) o dei segnali in uscita (demultiplexer).

I segnali elaborati dai due dispositivi possono essere di tipo analogico o di tipo digitale.

Nella forma fisica multiplexer e demultiplexer si presentano come un circuito integrato (integrated circuit, IC). Essi sono utili nella trasmissione di segnali, dove possono far viaggiare in modo simultaneo più messaggi utilizzando il medesimo canale.

Più in dettaglio, il multiplexer è un circuito integrato capace di selezionare uno tra “n” ingressi per inviarlo in uscita. Il demultiplexer, di contro, ha la capacità di selezionare una tra le “n” uscite disponibili e di inviare su essa il segnale d’ingresso.

Più in generale i due dispositivi rientrano nella grande famiglia dei circuiti integrati logici, tra cui troviamo anche i moltiplicatori e divisori logici, i moltiplicatori e divisori di frequenza, i comparatori logici e altre logiche.

Vediamo nello specifico come funzionano in elettronica multiplexer e demultiplexer, sapendo che di base si compongono di un decoder e di un certo numero di porte logiche (AND e OR).

Consideriamo un MUX con quattro ingressi, il quale avrà due linee di selezione (o ingressi di selezione) sul decoder e una uscita. Le linee di selezione servono a selezionare una delle quattro uscite presenti nel nostro multiplexer. Il MUX selezionerà l’ingresso in base alle combinazioni di bit possibili con i due ingressi di selezione sul decoder. Quindi avremo quattro combinazioni:

• 0 0;
• 0 1;
• 1 0;
• 1 1.

Ciascuna combinazione di bit qui sopra elencata è assegnata a uno dei quattro ingressi del nostro MUX d’esempio.

Prendiamo ora un DeMUX con quattro uscite, dove avremo un ingresso di segnale e due ingressi di selezione. Gli ingressi di selezione servono a selezionare una delle “n” uscite disponibili nel nostro demultiplexer d’esempio. Il DeMUX selezionerà l’uscita opportuna basandosi sulle combinazioni di bit possibili con i due ingressi di selezione, ovvero quattro combinazioni:

• 0 0;
• 0 1;
• 1 0;
• 1 1;

Ciascuna combinazione di bit è assegnata a una delle quattro uscite del nostro DeMUX. Dunque, quando viene selezionata una delle combinazioni possibili, viene automaticamente selezionata una uscita tra le quattro presenti.

Compreso il funzionamento dei due circuiti integrati, riassumiamo in breve la differenza tra multiplexer e demultiplexer.

• Lo scopo di un multiplexer è trasmettere informazioni, quello del multiplexer di interpretare le informazioni codificate.
• Il MUX è costituito da “n” canali di ingresso che passano attraverso una sola linea; il DeMUX presenta un’architettura con un ingresso passante attraverso “n” uscite.
• Mentre il multiplexer codifica due o più segnali d’ingresso su una singola linea per trasformarli in codici binari, un circuito demultiplexer esegue la procedura inversa di riconversione in segnale originale dei codici binari provenienti dal MUX.

I demultiplexer e i multiplexer sono disponibili in commercio in molte varianti che cambiano per numero di PIN presenti sul circuito integrato (12, 14, 16, 24), per tensione di esercizio, per il tipo di montaggio (superficiale, su foro) e per tipo di package (TSSOP, PDIP, WQFN).

I multiplexer si dividono, inoltre, per le linee di selezione:

• multiplexer 2 a 1 (una linea di selezione);
• multiplexer 4 a 1 (due linee di selezione);
• multiplexer 8 a 1 (tre linee di selezione);
• multiplexer 16 a 1 (quattro linee di selezione).

Da un punto di vista più strettamente commerciale troverai in vendita i seguenti modelli:

• multiplexer/demultiplexer;
• multiplexer analogico;
• multiplexer digitale;
• switch analogico;
• decoder multiplexer/demultiplexer;
• CMOS multiplexer.

Consulta il nostro catalogo completo di multiplexer e demultiplexer per scegliere le versioni più idonee al tuo progetto. Troverai componentistica altamente affidabile e nelle quantità di cui hai bisogno.

Per quanto riguarda i campi applicativi dei multiplexer e demultiplexer, essi sono utilizzati in generale nelle telecomunicazioni e trasmissioni di segnale, oltre che nella trasmissione affidabile di audio.

Schematicamente i campi di applicazione di questi circuiti integrati sono i seguenti:

• reti telefoniche;
• instradamento dei segnali audio;
• sistemi di comunicazione;
• sistemi alimentati a batteria;
• sistemi di trasporto (ferroviario, navale, aereo);
• dispositivi PDA (Personal Digital Assistant).

Restando in tema di codifica e decodifica di segnali, nel catalogo RS dedicato alle logiche trovi anche gli encoder e i decoder CI, ovvero circuiti integrati ampiamente utilizzati per la trasmissione di dati su frequenze radio e sulle linee telefoniche.

Il multiplexer è un circuito integrato in grado di selezionare uno tra gli “n” ingressi per trasferire il segnale verso una sola uscita. Il demultiplexer è un circuito che seleziona una tra le “n” uscite disponibili a cui invia il segnale ricevuto in ingresso.

Multiplexer e demultiplexer sono disponibili in commercio in vari packaging, e si differenziano per numero di PIN, voltaggio e temperature di esercizio.

Ampiamente utilizzati nella trasmissione di segnali audio e nelle reti di comunicazione, fanno parte della grande famiglia di circuiti integrati logici che troviamo presenti nella quasi totalità dei dispositivi elettronici oggi prodotti.

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