Chave Analógica Quad CD4066: Principais Características, Operação e Usos Práticos

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

Para o artigo de hoje, aprenderemos o CD4066 quad chave analógica bilateral.

1. O que é CD4066?

CD4066 é um CI CMOS com quatro chaves pertencentes à família de CIs CD4000. Enquadra-se na categoria de chaves analógicas.

Um da série CD4000

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

2. Configuração de Pinos

CD4066 quad chave bilateral é um CI de 14 pinos. Discutiremos a funcionalidade de cada pino abaixo.

• Pinos 1, 3, 8, 11 – São pinos de entrada para as 4-chaves bilaterais.
• Pinos 10, 9, 4, 2 – São os pinos de saída para as chaves bilaterais quad.
• Pinos 13, 12, 6, 5 – São os pinos de controle para CD4066.
• VCC (pino14) – É a fonte de energia para o Circuito Integrado.
• Terra (pino7) – é o pino de terra do CI.

3. Características

As especificações e características do CD4066 são as seguintes;

• Primeiro, eles têm uma resistência interna baixa de 5ohms e uma resistência on-state de 5Ω.
• A tensão máxima do pino de controle em níveis baixos é 0.9V, enquanto sua tensão mínima em níveis altos é 11V.
• Além disso, os encapsulamentos do CD4066 são frequentemente 14-pinos PDIP, PDSO, ou GDIP/DIP14, SO14, ou TSSOP14. Adicionalmente, os chips cada um têm quatro canais.

• Além de ter alta linearidade, também tem uma alta razão de tensão de saída on/off e impedância de entrada de controle.
• Então, a imunidade a ruído é 0.45 VDD, e também tem uma comutação analógica pico a pico de ±7.5V.
• Então, sua temperatura de operação varia de -55°C a 125°C.
• Tem uma tensão de operação variando 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 SPST 1:1.

Símbolo SPST

● Tem menos crosstalk entre as quatro chaves de -50Db com RL de 1kΩ.

● Finalmente, tem uma corrente de saída alta de 0.4mA e um baixo vazamento de chave off-state.

Nota; CD4066 e CD4016 são muito similares em suas configurações de pinos. No entanto, você encontrará um recurso distintivo na resistência interna. CD4016 tem uma resistência de 200Ω, enquanto a resistência no CD4066 é 5Ω. Por essa razão, CD4066Ω serve principalmente para aplicações de sinais fracos como sinais de áudio.

4. Onde Você Pode Usar CD4066 Quad Chave Bilateral?

Frequentemente, você encontrará em CD4066 quad chave bilateral aplicações de multiplexação e isolamento de sinais. 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 usar 15V, 10V, ou 5V tensões nominais. E pode chegar a uma tensão de pico de 20V.

Uma vantagem da chave de 4 canais sobre um CI de chave de canal único é impedância ON constante sobre a faixa de tensão de entrada. Adicionalmente, a tensão de pico de entrada é similar à tensão de alimentação completa.

5. Como Usar CD4066 Quad Bilateral

CD4066 chave analógica opera via quatro sinais de chave (frequentemente analógicos) via um controle digital. Então, após aplicar o sinal analógico de entrada à chave, ela prosseguirá para a entrada do terminal de controle. Então, você obtém um sinal de saída.

CD4066 é uma chave bilateral. Portanto, pode funcionar em direções reversa e direta.

• Então, cada chave tem dois pinos, ou seja, pino de saída e pino de entrada, realizando comutação de tensão.
• Pino14 tem conexão ao terminal +ve, enquanto pino7 está no terminal de terra no circuito.
• Se você tiver uma entrada de controle de 1, os terminais da chave desenvolvem uma baixa impedância, causando estado ligado. Contrariamente, uma entrada de chave de 0 desligará as chaves, e os terminais da chave terão alta impedância.

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

Componentes eletrônicos necessários

• CI chave CD4066,
• Um motor de Corrente Contínua, e
• Uma fonte de bateria – 12V de fonte de alimentação.

Conectamos o motor DC em série com nosso CI chave. Então, o 12V fornece a energia necessária para rodar o motor. Além disso, dependendo da faixa do CI chave, você terá uma faixa de tensão variável de 5V a 18V.

Diagrama de circuito único usando CI CD4066

Operação do circuito

Após simular o circuito, notamos que com a falta de sinal de controle, o motor para de operar. Mas, ao colocar um sinal de controle de lógica alta 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.

Multiplexador 4×1 CD4066

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

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

Circuito multiplexador CD4066

6. Aplicações

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

• Filtro de banda morta,
• Circuitos Sample and Hold (S&H),
• Conversão de digital-para-analógico ou analógico-para-digital,
• Multiplexador de 4 entradas em sistemas eletrônicos,
• Ganho de sinal analógico, impedância de fase, e controle digital de frequência,
• Em uma implementação de portas de transmissão lógicas,
• Controle de squelch,
• Implementação de lógica CMOS,
• Moduladores, demoduladores, choppers, chaves comutadoras,
• Comutação de rede,
• Multiplexação e comutação de sinais digitais e analógicos, e

Processo de multiplexação

● Circuitos Sample and hold.

Conclusão

Brevemente, CD4066 é uma chave bilateral de 4 com quatro chaves embutidas que você controla discretamente com um pino de controle. Sua característica bilateral é porque pode conduzir em ambas direções, frente e verso, como uma chave multiplexadora.

Finalmente, se você tiver alguma dúvida ou esclarecimento, gentilmente nos contate.