- 已发布 2024年6月20日
- 最后修改 2024年6月20日
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什么是多路复用器？多路复用器类型、优点和多路分配器

探索多路复用器/多路分配器及其在信号传输中的应用。本指南介绍多路复用器/多路分配器的功能、类型、优点和缺点。

技术支持工程师Stavros Skourakis审核（2023年11月）

什么是多路复用器？多路复用器和多路分配器是数字控制的模拟或数字信号开关。这些电子设备在数字通信、数字控制系统、音视频数据切换、计算机存储器、数字功率开关和模数转换器等领域进行高速切换。多路复用器和多路分配器也常见于数字和无线广播、移动通信、卫星通信、无线网络和全球定位系统（GPS）等领域。

多路复用器与多路分配器的区别

多路复用器是数据选择器。多路复用器电路从多个输入信号中选择并将所选输入转发到单个输出线路。可以将多路复用器视为多输入、单输出的开关。作为逻辑IC（集成电路），多路复用器电路的输入和输出可以用多路复用器真值表表示。

另一方面，多路分配器是数据分配器。它们是组合数据分配逻辑电路。多路分配器连接到单个输入信号，并选择多个输出线路中的一个来共享信号。因此，可以将多路分配器视为单输入、多输出的开关。

多路复用器设备从多个数字或模拟数据线路中选择一个信号线路，然后将其通过电路传递到选定的输出。相比之下，多路分配器接收单个输入信号，并通过电路从多个数字或模拟数据线路中选择输出。

一些多路复用器设计用于处理高电压，这使它们适用于高电压信号切换常见的工业应用，例如超声波监测、测试和测量以及工业自动化。

多路复用器类型

具有不同多路复用器功能的多路复用器电路类型包括：

时多路分配器。当数字信息通过多路复用器传输时，常使用时多路分配器。多个信号在相同的通道上以不同的时间段传输，这样可以减少干扰。对用户来说，传输似乎是同时进行的，但实际上，但信号的每个部分实际上都在等待轮到自己传输。
频多路分配器。在模拟通信中，通常使用频多路分配器。频多路分配器使数据片段可以在不同的频率水平或子信道上同时传输并占用相同的带宽。
波多路分配器。光多路复用器和多路分配器用于光纤系统，其中包括波多路分配器电路。它们使用共享通道（光纤电缆），但在光缆内，每个信号都在单个光波长上传输。可以同时使用多个波长来传输信号。也可以在两个方向上传输数据，从多路复用器电路到多路分配器，反之亦然。

空分多路复用器。空分多路复用器使用多个通道。例如，可以有一个单个光纤缆包含多个光纤。另一个选择是一个光纤包含多个芯。空分多路复用器将有助于增加网络的传输容量。
统计多路复用器。统计多路复用器根据统计规律合并来自多个输入线路的数据。它们为将来自多个输入的具有可变比特率的数据合并提供“先来先服务”的基础。统计多路复用器使不同流的实时传输成为可能 - 而不会损害音频或视频信息的质量。
反向多路复用器。多路复用器的反义词是什么？答案是反向多路复用器。这些与大多数多路复用器的电路相反，因为它们将一个数据流拆分为多个部分。然而，反向多路复用器与多路分配器不同，因为这些数据部分保持连接，而不是无关的。
码多路分配器。码多路分配器通过为每个数据信号分配唯一的代码，将多个数据信号组合起来，以便它们可以同时传输。码分复用的优点包括信号不易受干扰，更加私密。

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多路分配器的类型

多路分配器具有一个单一的输入，可产生‘X’个输出。多路分配器可以被视为数据分配器。它们将单个数据源转换为多个数据流。这些包括：

1到2多路分配器（单个输入，2个输出）。
1到4多路分配器（单个输入，4个输出）。
1到8多路分配器（单个输入，8个输出）。
1到16多路分配器（单个输入，16个输出）。

多路复用器的优缺点

无论您是管理音频、视觉还是光学数据，多路复用器/多路分配器都可以增加数据传输的可扩展性。它们还可以帮助制造商削减成本，因为一个设备可以合并几个数据流。这意味着网络上设备的数量可以减少。相比之下，为每个未压缩的数据流使用单独的通道可能会更加昂贵。多路复用器还可以用于加密数据。

尽管具有这些优点，使用多路复用器也有一些缺点。如果要处理大量输入和输出，多路复用器/多路分配器可能会变得过于复杂。尽管在效率方面有诸多优点，但它们可能会使电子系统设计变得更加复杂。多路复用器还可能引入传播延迟。多路复用器可以增加延迟（数据包从一个地方传输到另一个地方所需的时间）和数据传输的延迟。这是因为多路复用器在将数据发送到输出之前会在不同的输入之间切换。如果多路复用器配置错误或设置不正确，数据也可能会丢失或发生错误。