CD4066模拟开关
常用模拟开关芯片型号与功能和应用介绍
常用模拟开关芯片型号与功能和应用介绍
1.CD4066:
CD4066是一种四路双开关模拟集成电路。
它可以用作高速CMOS开关、模拟信号开关和数字信号开关。
CD4066具有低电平阈值和高通串脉冲响
应等特性，可以通过外部电压来控制其开关状态。
其应用包括模拟开关、
数据路由、模拟选择器和模拟交换等。
2.MAX4617:
MAX4617是一种低电阻四路双开关。
它具有低电阻和低电平失真的特点，可用于模拟交换、模拟多路复用和模拟电流控制等应用。
MAX4617还
具有高速开关时间和广泛的供电电压范围，适用于多种电路设计。
3.ADG601:
ADG601是一种单路、高精度CMOS模拟开关芯片。
它具有低电位失真、低电流和低电压操作的特点，适用于音频信号开关、电量计选择、过程控
制和自动测试设备等应用。
ADG601还具有低串扰和低抖动等特性，可以
提供高品质的信号传输。
这些模拟开关芯片的功能和应用广泛，可以满足不同领域的需求。
它
们在信号传输、数据交换、功率控制和信号处理等方面发挥着重要作用。
无论是工业自动化、通信设备、消费电子产品还是医疗设备，这些模拟开
关芯片都能够提供可靠和精确的信号控制。
因此，选取适合的模拟开关芯
片对于电路设计和系统性能至关重要。
CD4066仿照开关集成电路运用实例
CD4066仿照开关集成电路运用实例CD4066是一种双向仿照开关，在集成电路内有４个独立的能操控数字及仿照信号传送的仿照开关。
每个开关有一个输人端和一个输出端，它们能够沟通运用，还有一个选通端（又称操控端），中选通端为高电往常，开关导通；中选通端为低电往常，开关截止。
运用时选通端是不容许悬空的。
下面介绍CD4066仿照开关的两个运用实例。
1．采样信号坚持电路采样信号坚持电路如图二所示。
图二采样信号坚持电路仿照信号Ｕi从运算拓宽器的同相输人端输人。
当仿照开关操控端为高电往常，仿照开关导通，电容Ｃ被充电至Ｕi，这个进程叫做输人信号的采样。
当采样完毕时，使仿照开关操控端为低电平，仿照开关断开。
因为仿照开关断开时的电阻高达100M以上，且运放Ａ2的输人阻抗也极高，故电容Ｃ上能够坚持采样信号。
2．四路信号替换显现设备通常的单线示波器只能显现一路接连信号，假定运用该设备，便能够用单线示波器一同显现出四路接连信号，在需要对纷歧样信号的时刻联络进行比照时，对错常便当的。
图三四路信号替换显现设备电路图图三是该设备的电路图，它选用CD4017计数器和振动器构成四节拍电路，操控两个CD4066内的４对仿照开关，使其顺次导通。
在每一对仿照开关上，别离加有可调直流电峻峭一路输人信号，当仿照开关的选通端为高电平1时，仿照开关导通，直流电峻峭输人信号则经运算拓宽器反相求和后送到示波器的Ｙ轴输人端。
因为四路信号对应纷歧样的直流电平，所以在示波器上能将四路信号上下分隔。
尽管四对仿照开关是受计数器的Q0、Q1、Q2、Q3输出端操控的，它们顺次一个个地导通或截止，但因为振动器的振动频率较高，使人眼感触不到波形的闪耀。
cd4066的标准工作电压
CD4066的标准工作电压
CD4066是一种六路数字开关，由美国国家半导体公司（National Semiconductor）于1981年推出。
其主要功能是将一个数字信号路由到不同的输出引脚，可以实现数字信号的选择、路由和复用等功能。
CD4066芯片的标准工作电压为4.5V至5.5V，这个范围是指芯片可以正常工作的电源电压范围。
在使用CD4066芯片时，需要将其连接到合适的电源电压上，以确保其正常工作。
如果电源电压超过了4.5V至5.5V 的范围，可能会导致芯片损坏或性能下降。
因此，在设计电路时，需要根据具体情况选择合适的电源电压，以确保芯片正常工作。
此外，在使用CD4066芯片时，还需要注意其电气特性和引脚定义等方面的信息。
CD4066芯片有6个输入引脚和6个输出引脚，其中每个输出引脚都可以通过一个开关控制其输出状态。
在使用CD4066芯片时，需要根据具体的应用场景和电路设计要求，正确连接和使用芯片的引脚。
此外，还需要注意芯片的电气特性和工作模式等方面的信息，以确保电路的正常工作。
CD4066四双向模拟开关
CD4066是四双向模拟开关，主要用作模拟或数字信号的多路传输。
引出端排列与CC4016一致，但具有比较低的导通阻抗。
另外，导通阻抗在整个输入信号范围内基本不变。
CD4066由四个相互独立的双向开关组成，每个开关有一个控制信号，开关中的p和n器件在控制信号作用下同时开关。
这种结构消除了开关晶体管阈值电压随输入信号的变化，因此在整个工作信号范围内导通阻抗比较低。
与单通道开关相比，具有输入信号峰值电压范围等于电源电压以及在输入信号范围内导通阻抗比较稳定等优点。
但若应用于采保电路，仍推荐CD4016。
当模拟开关的电源电压采用双电源时，例如=﹢5V，=﹣5V（均对地0V而言），则输入电压对称于0V的正、负信号电压（﹢5V～﹣5V）均能传输。
这时要求控制信号C=“1”为+5V，C=“0”为-5V，否则只能传输正极性的信号电压。
CD4066引脚功能图
图1 CD4066是四双向模拟开关驱动继电器应用电路
CD4066是四双向模拟开关，集成块SCR1～SCR4为控制端，用于控制四双向模拟开关的通断。
当SCR1接高电平时，集成块①、②脚导通，＋12V→K1→集成块①、②脚→电源负极使K1吸合；反之当SCR1输入低电平时，集成块①、②脚开路，K1失电释放，SCR2～SCR4输入高电平或低电平时状态与SCR1相同。
音频，视频电子切换开关（7个图）
音频，视频电子切换开关（7个图）音频，视频电子切换开关（7个图）CD4017、CD4066构成的电子切换开关四路输人／输出音频切换开关(CD4017、CD4066)如图所示音频切换开关是一个能将四路双声道音频输入信号切换到四路输出的切换开关。
电路由通道切换控制电路、通道选择电路和通道控制开关组成。
四路声源输人切换电路(CD4024、CD4052)如图所示的声源切换电路可以按照需要，将四种不同的声信号源切换到音响功率放大器的输入端，由于采用了电子开关，可完全消除原来使用机械切换开关所产生的噪声，保证了输入信号的质量，电路组成如图所示。
电路由通道切换控制电路、通道选择电路和通道显示电路组成。
通道切换控制电路由一只七级二进制计数／分频电路CD4024和一只按键开关组成。
四通道A／V转换电路(CD4052)家庭影院系统电源控制开关(CD4013、CD4017)家庭影院系统往往由多台设备组成，同时开启时，由于启动电流很大，容易发生事故。
如果逐个手工启动又很麻烦，且易忽略各设备的启动顺序。
而在关闭时又须按相反的顺序操作。
如图为家庭影院系统电源控制装置，只用一个按键操作，就可自动按顺序启动或关闭各设备电源，而且能够按照先开后关的顺序自动操作，既方便，又安全。
它的组成如图所示。
电路主要由三部分组成，一部分是用来控制各设备按先后顺序开关的开关脉冲分配器，它由十进制计数器CD4017组成。
一部分是为脉冲分配器提供时钟脉冲的，它是由双D触发器CD4013组成的脉冲发生器。
还有一部分是专为开关控制继电器设置的双稳态触发器，也是由双D触发器CD4013组成的。
电子视频切换器电视监控系统中经常需要对多路视频信号进行转换，若靠插拔信号线来切换，会使信号短暂中断；若用机械开关来切换，易使图像跳动，也难以实现遥控。
如图所示电路主要利用CMOS模拟开关CD4066来完成视频信号的切换，对于制作家用视频控制器(切换录像机、VCD、DVD影碟机的视频信号)具有一定的参考价值。
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注意：
AD7501，AD7502，AD7503 芯片都是单向多到
一的多路开关，即信号只允许从多个 (8个) 输入端向
一个输出端传送。
单八路模拟开关CD4051
• CD4051相当于一个单刀八掷开关，开关接通哪一通 道，由输入的3位地址码ABC来决定。
当选通Ｅ为 1 时，而输入端Ａ为０时，则 S2 端为 1 ， S1端为０，这时ＶＴ1截止，VT2导通，输出端Ｂ为０， Ａ＝Ｂ，也相当于输入端和输出端接通。 当选通端Ｅ为０时，这时ＶＴ1和ＶＴ2均为截止状 态，电路输出呈高阻状态。 从上面的分析可以看出，只有当选通端Ｅ为高电 平时，模拟开关才会被接通，此时可从Ａ向Ｂ传送信 息；当输入端Ａ为低电平时，模拟开关关闭，停止传 送信息。
AD 7501
14 13 12 11 10 9
... ...
S1 S8
图3.7 AD7501（AD7503）芯片结构及引脚功能
片上所有逻辑输入与TTL／DTL及CMOS 电路兼容。
表3.1 AD7501真值表
A2
0 0 0 0 1 1 1 1 ×
A1
0 0 1 1 0 0 1 1 ×
A0
0 1 0 1 0 1 0 1 ×
二、常用的CMOS模拟开关集成电路
在模拟开关的集成过程中，晶体三极管和场效应 晶体管均可用来做模拟开关的有源器件，实际上，由 于场效应晶体管特性的对称性不存在残余电压等优点， 所以在模拟开关中用的最多的还是场效应晶体管。 • 开关在电路中起接通信号或断开信号的作用。最常见的 可控开关是继电器，当给驱动继电器的驱动电路加高电 平或低电平时，继电器就吸合或释放，其触点接通或断 开电路。 • CMOS模拟开关是一种可控开关，它不象继电器那样可 以用在大电流、高电压场合，只适于处理幅度不超过其 工作电压、电流较小的模拟或数字信号。
CD4066
四双向模拟开关
# 概述
CD4066B 是专为模拟或数字信号的传输和多路交换设计的四双向模拟开关。 与 CD4016B 的管脚逐脚定义相同，但本电路具有极低的电源导通阻抗，因此可以 得到宽的输入信号范围。
四组开关各有独立的控制端，因此可以独立使用，在整个工作电压范围内具 有良好的通导特性，因此作为模拟量小信号的开关，A/D 或 D/A 转换中的队友网 络尤为适宜。
信号输入电容 信号输出电容 串扰反馈电容 控制输入电容
条件
VDD
VC＝VDD，CL 5V
＝50pF，RL＝ 10V
200k
15V
RL＝1kΩ
5V
CL＝50pF
10V
15V
RL＝1kΩ
5V
CL＝50pF
10V
15V
VC＝VDD＝
5V，VSS＝-5V，
RL＝1kΩ VIS＝5VP-P，f
＝1kHZ，
VC＝VDD＝
CD4066
正弦波失真、频率响应和串扰反馈
两开关间的串扰
串扰：控制输入到信号输出
6
Shenzhen Century Tianchuang Technology Co.,Lt图
最大控制输入频率
3.90±0.10 6.00±0.20
0.406 8.65±0.20
10V VC＝10V
最小值
典型值 25 15 10
0.1
40
1.25
0.9
6.0 8.0 8.5 8.0 8.0 0.5 5.0
最大值 55 35 25 125 60 50 125 60 50
7.5
单位 ns ns ns ％
MHz
MHz
模拟开关电路介绍
模拟开关是一种三稳态电路，它可以根据选通端的电平，决定输人端与输出端的状态。
当选通端处在选通状态时，输出端的状态取决于输人端的状态；当选通端处于截止状态时，则不管输人端电平如何，输出端都呈高阻状态。
模拟开关在电子设备中主要起接通信号或断开信号的作用。
由于模拟开关具有功耗低、速度快、无机械触点、体积小和使用寿命长等特点，因而，在自动控制系统和计算机中得到了广泛应用。
一、模拟开关的电路组成及工作原理模拟开关电路由两个或非门、两个场效应管及一个非门组成，如图一所示。
模拟开关的真值表见表一。
表一模拟开关的工作原理如下：当选通端Ｅ和输人端Ａ同为1时，则S2端为０，Ｓ1端为１，这时ＶＴ1导通，ＶＴ2截止，输出端Ｂ输出为１，Ａ=Ｂ，相当于输入端和输出端接通。
当选通Ｅ为0时，而输人端Ａ为０时，则S2端为1，S1端为０，这时ＶＴ1截止，VT2导通，输出端Ｂ为０，Ａ＝Ｂ，也相当于输人端和输出端接通。
当选通端Ｅ为０时，这时ＶＴ1和ＶＴ2均为截止状态，电路输出呈高阻状态。
从上面的分析可以看出，只有当选通端Ｅ为高电平时，模拟开关才会被接通，此时可从Ａ向Ｂ传送信息；当输人端Ａ为低电平时，模拟开关关闭，停止传送信息。
二、常用的ＣＭＯＳ模拟开关集成电路根据电路的特性和集成度的不同，ＭＯＳ模拟开关集成电路可分为很多种类。
现将常用的模拟开关集成电路的型号、名称及特性列入表二中。
表二常用的模拟开关三、CD4066模拟开关集成电路的应用举例CD4066是一种双向模拟开关，在集成电路内有４个独立的能控制数字及模拟信号传送的模拟开关。
每个开关有一个输人端和一个输出端，它们可以互换使用，还有一个选通端（又称控制端），当选通端为高电平时，开关导通；当选通端为低电平时，开关截止。
使用时选通端是不允许悬空的。
下面介绍CD4066模拟开关的两个应用实例。
1．采样信号保持电路采样信号保持电路如图二所示。
图二采样信号保持电路模拟信号Ｕi从运算放大器的同相输人端输人。
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开关在电路中起接通信号或断开信号的作用。
最常见的可控开关是继电器，当给驱动继电器的驱动电路加高电平或低电平时，继电器就吸合或释放，其触点接通或断开电路。
CMOS模拟开关是一种可控开关，它不象继电器那样可以用在大电流、高电压场合，只适于处理幅度不超过其工作电压、电流较小的模拟或数字信号。
一、常用CMOS模拟开关引脚功能和工作原理
1.四双向模拟开关CD4066
CD4066 的引脚功能如图1所示。
每个封装内部有4个独立的模拟开关，每个模拟开关有输入、输出、控制三个端子，其中输入端和输出端可互换。
当控制端加高电平时，开关导通；当控制端加低电平时开关截止。
模拟开关导通时，导通电阻为几十欧姆；模拟开关截止时，呈现很高的阻抗，可以看成为开路。
模拟开关可传输数字信号和模拟信号，可传输的模拟信号的上限频率为40MHz。
各开关间的串扰很小，典型值为－50dB。
2.单八路模拟开关CD4051
CD4051 引脚功能见图2。
CD4051相当于一个单刀八掷开关，开关接通哪一通道，由输入的3位地址码ABC来决定。
其真值表见表1。
“INH”是禁止端，当 “INH”=1时，各通道均不接通。
此外，CD4051还设有另外一个电源端VEE，以作为电平位移时使用，从而使得通常在单组电源供电条件下工作的 CMOS电路所提供的数字信号能直接控制这种多路开关，并使这种多路开关可传输峰－峰值达15V的交流信号。
例如，若模拟开关的供电电源VDD=＋5V， VSS=0V，当VEE=－5V时，只要对此模拟开关施加0～5V的数字控制信号，就可控制幅度范围为－5V～＋5V的模拟信号。
表1
输入状态
接通通道 INH C B A
0 0 0 0 “0”
0 0 0 1 “1”
0 0 1 0 “2”
0 0 1 1 “3”
0 1 0 0 “4”
0 1 0 1 “5”
0 1 1 0 “6”
0 1 1 1 “7”
1 均不接通
3.双四路模拟开关CD4052
CD4052的引脚功能见图3。
CD4052相当于一个双刀四掷开关，具体接通哪一通道，由输入地址码AB来决定。
其真值表见表2。
表2
输入状态
接通通道 INH B A
0 0 0 “0”X、“0”Y
0 0 1 “1”X、“1”Y
0 1 0 “2”X、“2”Y
0 1 1 “3”X、“3”Y
1 均不接通
4.三组二路模拟开关CD4053
CD4053的引脚功能见图4。
CD4053内部含有3组单刀双掷开关，3组开关具体接通哪一通道，由输入地址码ABC来决定。
其真值表见表3。
表3
输入状态
接通通道 INH C B A
0 0 0 0 cX、bX、aX
0 0 0 1 cX、bX、aY
0 0 1 0 cX、bY、aX
0 0 1 1 cX、bY、aY
0 1 0 0 cY、bX、aX
0 1 0 1 cY、bX、aY
0 1 1 0 cY、bY、aX
0 1 1 1 cY、bY、aY
1 均不接通
5.十六路模拟开关CD4067
CD4067的引脚功能见图5。
CD4067相当于一个单刀十六掷开关，具体接通哪一通道，由输入地址码ABCD来决定。
其真值表见表4。
表4
D C B A INH 接通通道
0 0 0 0 0 “0”
0 0 0 1 0 “1”
0 0 1 0 0 “2”
0 0 1 1 0 “3”
0 1 0 0 0 “4”
0 1 0 1 0 “5”
0 1 1 0 0 “6”
0 1 1 1 0 “7”
1 0 0 0 0 “8”
1 0 0 1 0 “9”
1 0 1 0 0 “10”
1 0 1 1 0 “11”
1 1 0 0 0 “12”
1 1 0 1 0 “13”
1 1 1 0 0 “14”
1 1 1 1 0 “15”
1 均不接通
二、典型应用举例
1.单按钮音量控制器
单按钮音量控制器电路见图6。
VMOS管VT1作为一个可变电阻并接在音响装置的音量电位器输出端与地之间。
VT1的D极和S极之间的电阻随VGS成反比变化，因此控制VGS就可实现对音量大小的控制。
VT1的G极接有3个模拟开关S1～S3和一个100μF的电容，其中100μF电容起电压保持作用。
由于 VMOS管的G 极和S极之间的电阻极高，故100μF电容上的电压可长时间基本保持不变。
模拟开关S1为电容提供充电回路，当S1导通时，电源通过S1给电容充电，电容上电压不断增高，使VT1导通电阻越来越小，使音量也越来越小。
模拟开关S2为电容提供放电回路，当S2导通时，电容通过S2放电，电容上电压不断下降，使音量越来越大。
模拟开关S3起开机音量复位作用，开机时，电源在S3控制端产生一短暂的正脉冲，使S3导通，由于与S3连接的电阻较小，故使电容很快充到一定的电压，使起始音量处于较小的状态。
F1～F6及其外围元件组成长短脉冲识别电路。
静态时，F1、F2输入为高电平，当较长时间按压按钮开关AN时，F4输出变高，经100k电阻给3.3μF电容充电，当充电电压超过CMOS门转换电压时，F5输出由高变低，F6输出由低变高，模拟开关S2导通，100μF电容放电，音量变大。
与此同时，F1输出也变高，也给电容充电，但F1输出的一次正跳变不足以使电容上电压超过转换电压，故F2输出仍为高电平，F3输出低电平，模拟开关S1保持截止。
当连续按动按钮开关AN时，F4输出也不断变化，输出为高时，给电容充电，而输出变低时，电容又很快通过二极管VD3放电，故电容上电压总是达不到转换电压，因此F6输出一直为低。
而此时F1输出连续高低变化，经二极管整流不断给电容充电，使 3.3μF电容上电压迅速达到转换电压，F2输出变低，F3输出变高，模拟开关S1导通，给电容充电，音量变小。
由此，利用一只按钮开关，实现了对音量的大小控制。
2.四路视频信号切换器
四路视频信号切换器电路见图7。
“与非”门YF3、YF4组成脉冲振荡器，
振荡频率由100k电位器调节。
若嫌调节范围不够，可适当更换0.47μF电容和100k电阻。
脉冲振荡器受YF1、YF2组成的双稳态电路的控制，按S1时，YF1
输出低电平，脉冲振荡器停振；按S2时，YF1输出高电平，脉冲振荡器开始振荡。
脉冲振荡器的输出作为CD4017十进制计数器的时钟，使Y0～Y3依次出现高电平，相应的四个模拟开关依次导通，由Vi1～Vi4输入的视频信号被依次切换至输出端，完成了四路视频信号的切换。
显然，增加一片CD4066可做成八路视频信号切换器，相应地，由Y0～Y7进行模拟开关控制，Y8连至Cr。
依此类推，可做成更多路数的视频信号切换器。
而且，输入、输出也可以是其它形式的信号。
如要求视频、音频信号同传，则并接上相应数量的模拟开关即可。
3.数控电阻网络
图8示出数字控制电阻网络电阻值大小的电路。
在图8中，CD4066的四个独立开关分别并接在四个串接电阻上，电阻的值是按二进制位权关系选择的。
当某个开关接通时，并接在该开关上的电阻被短路，此处假设该电阻阻值R RON （RON为模拟开关的导通电阻）；当某个开关断开时，电阻两端阻值仍保持原阻值不变，此处假设该电阻阻值R ROFF（ROFF为模拟开关断开时的电阻）。
四个开关的控制端由四位二进制数A、B、C、D控制，因此，在A、B、C、D端输入不同的四位二进制数，可控制电阻网络的电阻变化，并从其上获得 2～16种不同的电阻值。
按图8所给的电阻值，该电阻网络所对应的16种阻值列于表5中。
表5
输入二进制数
电阻值(MΩ)
D C B A
0 0 0 0 3.75
0 0 0 1 3.50
0 0 1 0 3.25
0 0 1 1 3.00
0 1 0 0 2.75
0 1 0 1 2.50
0 1 1 0 2.25
0 1 1 1 2.00
0 0 0 0 1.75
1 0 0 1 1.50
1 0 1 0 1.25
1 0 1 1 1.00
1 1 0 0 0.75
1 1 0 1 0.50
1 1 1 0 0.25
1 1 1 1 4×RON≈2kΩ
4.音量调节电路
音量调节电路见图9。
音频信号由Vi端输入，经分压电阻R11和隔直电容加到由R1～R10构成的加／减电阻网络。
CD40192为十进制加／减计数器，“与非”门YF3、YF4构成低频振荡器，“与非”门YF1、YF2分别为加计数端CPU和减计数端CPD的计数闸门。
当D1端为高电平时，闸门YF1开通，低频脉冲经YF1加到CD40192的CPU端，使其作加法计数，输出端Q0～Q3数据增大，使16路模拟开关的刀向低端转换，顺序接通R1～R10，接通的电阻增大，经与R11分压后，使输出音频信号Vo增大；当D2端为高电平时，闸门YF2开通，低频脉冲经YF2加到CD40192的CPD端，使其作减法计数，输出端Q0～Q3数据减小，使16路模拟开关的刀向高端转换，顺序接通R10～R1，接通的电阻减小，经与R11分压后，使输出音频信号Vo减小。