CD4066 四路模拟开关：关键特性、工作原理与实用案例

CMOS（互补金属氧化物半导体）是一种在逻辑功能中使用对称且互补的 n 型和 p 型 MOSFET 对的 MOSFET 类型。常见的 CMOS 芯片包括：计数器如 CD4017、解码器（CD4028 和 CD4511）和模拟开关，如 CD4066 等。

今天的文章，我们将学习 CD4066 四路双向模拟开关。

1. 什么是 CD4066？

CD4066 是属于 CD4000 IC 系列的 CMOS IC，包含四个开关。它属于模拟开关类别。

CD4000 系列之一

CD4066 的四路双向开关设计主要用于传输模拟或数字信号和多路复用。

2. 引脚配置

CD4066 四路双向开关是一个 14 引脚 IC。我们将在下面讨论每个引脚的功能。

• 引脚 1、3、8、11 ——它们是四路双向开关的输入引脚。
• 引脚 10、9、4、2 ——它们是四路双向开关的输出引脚。
• 引脚 13、12、6、5 ——它们是 CD4066 的控制引脚。
• VCC (引脚 14) ——它是集成电路的电源。
• Ground (引脚 7) ——它是 IC 的接地引脚。

3. 特性

CD4066 的规格和特性如下：

• 首先，它们具有 5 欧姆的低内阻和 5Ω 的导通态电阻。
• 控制引脚在低电平时的最大电压为 0.9V，而在高电平时的最小电压为 11V。
• 此外，CD4066 的封装通常为 14 引脚 PDIP、PDSO 或 GDIP/DIP14、SO14 或 TSSOP14。此外，每个芯片有四个通道。

• 除了高线性度，它还具有高导通/关断输出电压比和控制输入阻抗。
• 然后，抗噪声免疫度为 0.45 VDD，峰峰值模拟切换为 ±7.5V。
• 然后，其工作温度范围为 -55°C 至 125°C。
• 它的工作电压范围为 3V 至 18V，最大切换电压为 20V。
• 此外，它具有 40 MHz 的带宽和 1:1 SPST 配置。

SPST 符号

● 四个开关之间的串扰小于 -50dB（RL 为 1kΩ）。

● 最后，它具有 0.4mA 的高输出电流和低关断态开关漏电流。

注意； CD4066 和 CD4016 在引脚配置上非常相似。但是，您会在内阻中发现区别特征。CD4016 的电阻为 200Ω，而 CD4066 的电阻为 5Ω。因此，CD4066Ω 主要适用于音频信号等弱信号应用。

4. CD4066 四路双向开关可用在哪里？

通常，您会在 CD4066 四路双向开关的多路复用应用和信号隔离中找到它。由于它是双向的，您可以在模拟和数字信号中使用它。

此外，除了正常工作电压范围 3V 至 18V，您也可以使用 15V、10V 或 5V 的标称电压。它可以达到 20V 的峰值电压。

四通道开关 IC 相比单通道开关 IC 的优势在于输入电压范围内恒定的导通阻抗。此外，峰值输入电压类似于完整的电源电压。

5. 如何使用 CD4066 四路双向开关

CD4066 模拟开关通过数字控制操作四个开关信号（通常是模拟）。因此，将输入模拟信号施加到开关后，它将进入控制端子输入。然后，您获得输出信号。

CD4066 是双向开关。因此，它可以在反向和正向方向工作。

• 因此，每个开关有两个引脚，即输出引脚和输入引脚，执行电压切换。
• 引脚 14 连接到正极，而引脚 7 在电路中接地。
• 如果您有控制输入 1，开关端子产生低阻抗，导致开启状态。相反，开关输入 0 将关闭开关，开关端子将具有高阻抗。

让我们考虑一个使用 CD4066 IC 的单开关电路图以便更好理解。

所需电子元件

• CD4066 开关 IC，
• 一个直流电机，以及
• 电池电源 —— 12V 电源供应。

我们将直流电机与开关 IC 串联连接。然后，12V 提供运行电机所需的能量。此外，根据开关 IC 范围，您将有 5V 至 18V 的不同电压范围。

使用 CD4066 IC 的单电路图

电路操作

模拟电路后，我们注意到在缺乏控制信号时，电机停止运行。但在开关的控制引脚施加高逻辑控制信号时，电机开启并开始旋转。

我们可以得出结论，开关的功能是使用功率信号修改控制信号。因此，它可以作为切换多路复用器工作。

CD4066 4×1 多路复用器

在第二个应用中，我们将使用四选一多路复用器 CD4066 IC。它有一个输出和四条选择线（即控制引脚）。然后，在使用多路复用器 IC 设计电路时，您必须将所有输出引脚连接到公共点。

为更好理解我们的解释，请查看下面的电路图；

CD4066 多路复用器电路

6. 应用

您可以在广泛的应用中找到 CD4066 四路双向开关，如：

• 死区滤波器，
• 采样保持 (S&H) 电路，
• 数模或模数信号转换，
• 电子系统中的 4 输入多路复用器，
• 模拟信号增益、相位阻抗和频率的数字控制，
• 逻辑传输门的实现，
• 静噪控制，
• CMOS 逻辑实现，
• 调制器、解调器、斩波器、换相开关，
• 网络切换，
• 数字和模拟信号的多路复用和切换，以及

多路复用过程

● 采样保持电路。

结论

简言之，CD4066 是一个 4 路双向开关，内置四个开关，您可通过控制引脚分别控制。其双向特性是因为它可以作为多路复用器开关在正向和反向方向导通。

最后，如果您有任何疑问或澄清，请联系我们。