Перейти к содержанию

Разрыв до замыкания (break-before-make)

При переключении с одного канала на другой ключи срабатывают не мгновенно. Режим «разрыв до замыкания» гарантирует, что в момент переключения два канала не будут соединены одновременно.

Обновлено Редакция GAW

Разрыв до замыкания (break-before-make, BBM) — порядок переключения, при котором ранее выбранный канал размыкается раньше, чем замыкается новый. На короткое время все каналы разомкнуты, зато два канала никогда не соединяются друг с другом.

Ключи не переключаются мгновенно: у аналогового мультиплексора 74HC4051 по даташиту TI при питании 5 В включение ключа занимает около 19 нс, выключение — около 27 нс. Если бы новый канал замыкался сразу по команде, а старый ещё не разомкнулся, оба источника на мгновение соединились бы через общий вывод. Поэтому производители встраивают в аналоговые мультиплексоры логику break-before-make: TI указывает её у 74HC4051 и CD4051B, onsemi — у MC14051B.

РежимПорядокПлюсМинус
Break-before-makeразомкнуть старый, потом замкнуть новыйканалы не соединяютсякороткий момент без сигнала
Make-before-breakзамкнуть новый, потом разомкнуть старыйвыход не остаётся без сигналаканалы на мгновение соединены

Тот же принцип встречается в механике и силовой электронике:

  • Реле с переключающим контактом — в группе формы C подвижный контакт находится между двумя неподвижными и не может касаться обоих сразу: он отходит от одного раньше, чем коснётся другого. Обозначения контактных групп — в статье «Формы контактов реле».
  • Мосты и инверторы — верхний и нижний транзисторы полумоста переключают с паузой, когда оба закрыты, чтобы не было сквозного тока; эта пауза называется мёртвым временем.

Пример применения — опрос датчиков через один вход АЦП: при смене канала мультиплексора 74HC4051 соседние датчики не замыкаются друг на друга, и показания одного не искажают другой.

Частые вопросы

Что будет, если мультиплексор переключает каналы с перекрытием?

На короткое время два источника окажутся соединены через общий вывод. Если на каналах разные напряжения, между ними потечёт ток через сопротивления ключей, а на выходе появится промежуточное значение и выброс. Режим break-before-make это исключает: старый канал успевает разомкнуться раньше, чем замкнётся новый.

Что такое make-before-break?

Обратный режим: новый канал замыкается раньше, чем размыкается старый. Он нужен, когда цепь нельзя разрывать ни на мгновение — например, чтобы не оборвать ток через катушку или не оставить вход без сигнала. Цена — короткое соединение двух каналов, поэтому источники должны это выдерживать.

Как break-before-make связан с мёртвым временем в мостах?

Это та же идея для силовых ключей: в полумосте верхний и нижний транзисторы не должны быть открыты одновременно, иначе через них пройдёт сквозной ток. Пауза, когда оба закрыты, называется мёртвым временем.

Источники

  1. Texas Instruments. CD405xB CMOS Single 8-Channel Analog Multiplexer or Demultiplexer With Logic-Level Conversion (SCHS047O, revised May 2026) — раздел 7.3: при смене канала система break-before-make исключает перекрытие каналов
  2. onsemi. MC14051B, MC14052B, MC14053B: Analog Multiplexers/Demultiplexers (MC14051B/D, Rev. 15, June 2024) — Features: Switch Function is Break Before Make
  3. Texas Instruments. CDx4HC405x, CDx4HCT405x High-Speed CMOS Logic Analog Multiplexer and Demultiplexer (SCHS122O, revised January 2026) — Features: break-before-make switching; включение ключа 19 нс и выключение 27 нс типично при 5 В

Нашли ошибку?

Смотрите также