CD4066:recursos, princípio de funcionamento e aplicativos

CMOS (Complementary metal-oxide-semiconductor) é um tipo de MOSFET que usa pares simétricos e complementares de MOSFETs do tipo n e p em funcionamento lógico. Alguns chips CMOS comuns incluem; contadores como CD4017, decodificadores (CD4028 e CD4511) e chaves analógicas, por exemplo, CD4066, entre outros.

Para o artigo de hoje, aprenderemos o switch analógico bilateral quad CD4066.

1. O que é CD4066?

O CD4066 é um CI CMOS com quatro switches pertencentes à família de CIs CD4000. Ele se enquadra na categoria de comutadores analógicos.

Uma das séries CD4000

O design de 4 chaves bilaterais do CD4066 é principalmente para transmissão de sinais analógicos ou digitais e multiplexação.

2. Configuração de pinos

O switch bilateral quádruplo CD4066 é um IC de 14 pinos. Discutiremos a funcionalidade de cada pino abaixo.

• Pinos 1, 3, 8, 11 – São pinos de entrada para os 4 switches bilaterais.
• Os pinos 10, 9, 4, 2 – são os pinos de saída para os comutadores bilaterais quádruplos.
• Pinos 13, 12, 6, 5 – São os pinos de controle do CD4066.
• VCC (pin14) – É a fonte de alimentação do Circuito Integrado.
• Terra (pin7) – é o pino terra do IC.

3. Recursos

As especificações e recursos do CD4066 são os seguintes;

• Primeiro, eles têm uma resistência interna baixa de 5ohms e uma resistência no estado ligado de 5Ω.
• A tensão máxima do pino de controle em níveis baixos é de 0,9 V, enquanto sua tensão mínima em níveis altos é de 11 V.
• Além disso, os pacotes do CD4066 geralmente são PDIP, PDSO ou GDIP/DIP14, SO14 ou TSSOP14 de 14 pinos. Além disso, os chips têm quatro canais cada.

• Além de ter alta linearidade, também possui uma alta relação de tensão on/off o/p e uma impedância i/p de controle.
• Então, a imunidade ao ruído é de 0,45 VDD e também possui uma comutação analógica pico a pico de ± 7,5 V.
• Então, sua temperatura de operação varia de -55°C a 125°C.
• Tem uma tensão de operação que varia de 3V a 18V e uma tensão máxima para comutação de 20V.
• Além disso, tem uma largura de banda de 40 MHz e uma configuração 1:1 SPST.

Símbolo SPST

● Tem menos crosstalk entre os quatro switches de -50Db com RL de 1kΩ.

● Finalmente, possui uma alta corrente de saída de 0,4 mA e um baixo vazamento de chave de estado desligado.

Observação; CD4066 e CD4016 são muito semelhantes em suas configurações de pinos. No entanto, você encontrará uma característica distintiva na resistência interna. O CD4016 tem uma resistência de 200Ω, enquanto a resistência do CD4066 é de 5Ω. Por esse motivo, o CD4066Ω é mais adequado para aplicações de sinais fracos, como sinais de áudio.

4. Onde você pode usar Comutador bilateral quádruplo CD4066?

Frequentemente, você encontrará no CD4066 aplicações de multiplexação de comutador bilateral quádruplo e em sinais de isolamento. E como é bilateral, você pode usá-lo em sinais analógicos e digitais.

Além disso, além da faixa de tensão de operação normal de 3V a 18V, você também pode tensões nominais de 15V, 10V ou 5V. E pode chegar a uma tensão de pico de 20V.

Uma vantagem do comutador de 4 canais sobre um IC de comutador de canal único é a impedância LIGADA constante sobre a faixa de tensão de entrada. Além disso, a tensão da entrada de pico é semelhante à tensão completa da fonte de alimentação.

5. Como usar o CD4066 Quad Bilateral

A chave analógica CD4066 opera por meio de quatro sinais de chave (geralmente analógicos) por meio de um controle digital. Assim, após aplicar o sinal analógico de entrada ao switch, ele seguirá para a entrada do terminal de controle. Então, você obtém um sinal de saída.

CD4066 é um switch bilateral. Portanto, ele pode trabalhar nas direções reversa e direta.

• Então, cada switch tem dois pinos, ou seja, pino de saída e pino de entrada, realizando a comutação de tensão.
• O pino14 tem uma conexão com o terminal +ve, enquanto o pino7 está no terminal de aterramento do circuito.
• Se você tiver uma entrada de controle de 1, os terminais da chave desenvolvem uma baixa impedância, causando um estado ligado. Ao contrário, uma entrada de chave de 0 desligará as chaves e os terminais de chave terão alta impedância.

Vamos considerar um diagrama de circuito de chave única que usa CD4066 IC para melhor compreensão.

Componentes eletrônicos necessários

• Interruptor IC CD4066,
• Um motor de corrente contínua e
• Uma fonte de bateria – 12 V de fonte de alimentação.

Conectamos o motor DC em série com nosso switch IC. Então, os 12V fornecem a energia necessária para operar o motor. Além disso, dependendo da faixa do IC do switch, você terá uma faixa de tensão variável de 5V a 18V.

Diagrama de circuito único usando CD4066 IC

Operação do circuito

Após simular o circuito, notamos que com a falta de sinal de controle, o motor deixa de funcionar. Mas, ao colocar um sinal de controle lógico alto no pino de controle da chave, o motor liga e começa a girar.

Podemos concluir que a função da chave é usar um sinal de potência para modificar o sinal de controle. Como tal, pode funcionar como um multiplexador comutado.

CD4066 4×1 Multiplexador

Em nossa segunda aplicação, usaremos um multiplexador CD4066 IC quatro por um. Possui uma única saída e quatro linhas de seleção (ou seja, pinos de controle). Então, ao projetar seu circuito usando o IC do multiplexador, você terá que conectar todos os pinos de saída a um ponto comum.

Para compreender melhor nossa explicação, verifique o diagrama de circuitos abaixo;

Circuito multiplexador CD4066

6. Aplicativos

Você pode encontrar CD4066 quad bilateral em uma ampla gama de aplicações como;

• Filtro de banda morta,
• Circuitos de amostragem e retenção (S&H),
• Conversão de sinais digitais para analógicos ou analógicos para digitais,
• O multiplexador de 4 entradas em sistemas eletrônicos,
• Ganho de sinal analógico, impedância de fase e controle digital de frequência,
• Em uma implementação de portas lógicas de transmissão,
• Controle do silenciador,
• Implementação da lógica CMOS,
• Moduladores, demoduladores, choppers, comutadores,
• Mudança de rede,
• Multiplexação e comutação de sinais digitais e analógicos e

Processo de multiplexação

● Circuitos de amostragem e retenção.

Conclusão

Resumidamente, o CD4066 é um switch 4 bilateral com quatro switches embutidos que você controla discretamente com um pino de controle. Sua característica bilateral é porque ele pode conduzir tanto para frente quanto para trás como um switch multiplexador.

Por fim, se você tiver alguma dúvida ou esclarecimento, entre em contato conosco.