Imagine uma aplicação onde vários sensores (temperatura, pressão, tensão, etc) necessitem ser ligados a um conversor analógico-digital (ADC) que normalmente é caro. A primeira coisa que passa pela cabeça é que precisaremos de um ADC para cada sensor e isto de cara irá criar um grande impacto no custo e complexidade do circuito (figura 1).


Por outro lado, dependendo do tipo de sensor, podemos usar um seletor eletronico vários sensores conectados a um único ADC poupando assim além do custo, a complexidade total do sistema, espaço de área de circuito impresso, energia, etc – tudo relacionado a eliminação de vários componentes (figura 2).



Este tipo de seletor poderá ser digital ou analógico, dependendo exclusivamente do tipo de sensor utilizado sendo que na grande maioria das vezes ele será analógico. Outro nome comumente utilizado para estes seletores é multiplexador ou mux analógico. A diferença entre multiplexadores e as chaves é basicamente o circuito de seleção de várias chaves existentes em um mux. Todos os dois possuem como coração do circuito chaves analógicas.

Existem vários modelos de seletores, também conhecidos como chaves analógicas disponíveis no mercado e produzido por muitas empresas de semicondutores. Um circuito muito conhecido pelos projetistas é o 4051. Ele tem a propriedade de selecionar um dos sinais analógicos de “entrada” para uma “saída”. Desta forma, podemos conectar sensores de entrada, selecionar a entrada escolhida (através de sinais digitais) e obter na “saida” o sinal do sensor selecionado e conecta-lo a entrada do ADC. No caso específico do 4051 podemos ter até oito sensores conectados no chip.

Na verdade, esta “entrada” também pode se comportar como saída e a vice-e-versa. Assim, é possível ter um cenário distinto onde podemos ter um único sensor conectado a vários ADCs – cenário este pouco prático mas suficiente para ilustrar o exemplo.   

O sinal aplicado pode ser uma tensão DC, um sinal de áudio, de vídeo ou ainda um sinal de RF. Obvio que devemos selecionar um chip de chave apropriado para cada aplicação, pois cada chip se aplica a determinada aplicação e dificilmente iremos encontrar um que cubra todas as necessidades.

No caso do 4051, até sinais de vídeo poderão ser selecionados neste componente sem grande degradação. O importante é observar que este chip em especial permite uma faixa de alimentação grande e que a banda passante deste sinal é função da tensão de alimentação do chip.