CD4066 Interruptor Analógico Cuádruple: Características Clave, Funcionamiento y Usos Prácticos

CMOS (Complementary metal-oxide-semiconductor) es un tipo de MOSFET que usa pares simétricos y complementarios de MOSFETs tipo n y p en funcionamiento lógico. Algunos chips CMOS comunes incluyen: contadores como CD4017, decodificadores (CD4028 y CD4511), e interruptores analógicos, por ejemplo, CD4066, entre otros.

Para el artículo de hoy, aprenderemos el interruptor analógico bilateral cuádruple CD4066.

1. ¿Qué es CD4066?

CD4066 es un IC CMOS con cuatro interruptores pertenecientes a la familia de ICs CD4000. Caé bajo la categoría de interruptores analógicos.

Uno de la serie CD4000

El diseño de interruptor bilateral de 4 del CD4066 es principalmente para transmitir señales analógicas o digitales y multiplexar.

2. Configuración de Pines

El interruptor bilateral cuádruple CD4066 es un IC de 14 pines. Discutiremos la funcionalidad de cada pin a continuación.

• Pines 1, 3, 8, 11 – Son pines de entrada para los 4 interruptores bilaterales.
• Pines 10, 9, 4, 2 – Son los pines de salida para los interruptores bilaterales cuádruples.
• Pines 13, 12, 6, 5 – Son los pines de control para CD4066.
• VCC (pin14) – Es la fuente de alimentación al Circuito Integrado.
• Tierra (pin7) – es el pin de tierra del IC.

3. Características

Las especificaciones y características del CD4066 son las siguientes;

• Primero, tienen una resistencia interna baja de 5 ohmios y una resistencia en estado encendido de 5Ω.
• El voltaje máximo del pin de control en niveles bajos es 0.9V, mientras que su voltaje mínimo en niveles altos es 11V.
• Además, los encapsulados del CD4066 son a menudo 14-pin PDIP, PDSO, o GDIP/DIP14, SO14, o TSSOP14. Además, los chips cada uno tienen cuatro canales.

• Además de tener alta linealidad, también tiene una alta relación de voltaje de salida encendido/apagado y una impedancia de entrada de control.
• Luego, la inmunidad al ruido es 0.45 VDD, y también tiene una conmutación analógica pico a pico de ±7.5V.
• Luego, su rango de temperatura de operación va de -55°C a 125°C.
• Tiene un voltaje de operación que va de 3V a 18V y un voltaje máximo para conmutación de 20V.
• Además, tiene un ancho de banda de 40 MHz y una configuración SPST 1:1.

Símbolo SPST

● Tiene poca diafonía entre los cuatro interruptores de -50Db con una RL de 1kΩ.

● Finalmente, tiene una corriente de salida alta de 0.4mA y una baja fuga de interruptor en estado apagado.

Nota; CD4066 y CD4016 son muy similares en sus configuraciones de pines. Sin embargo, encontrarás una característica distintiva en la resistencia interna. CD4016 tiene una resistencia de 200Ω, mientras que la resistencia en CD4066 es 5Ω. Por esa razón, CD4066Ω se adapta principalmente a aplicaciones de señales débiles como señales de audio.

4. ¿Dónde puedes usar CD4066 Interruptor Bilateral Cuádruple?

A menudo, encontrarás en CD4066 interruptor bilateral cuádruple aplicaciones de multiplexación y en aislamiento de señales. Y dado que es bilateral, puedes usarlo en señales tanto analógicas como digitales.

Además, además del rango de voltaje de operación normal de 3V a 18V, también puedes usar 15V, 10V, o 5V voltajes nominales. Y puede llegar a un voltaje pico de 20V.

Una ventaja del interruptor de 4 canales sobre un IC de interruptor de un solo canal es la impedancia ON constante sobre el rango de voltaje de entrada. Adicionalmente, el voltaje de entrada pico es similar al voltaje de alimentación completo.

5. Cómo usar CD4066 Interruptor Bilateral Cuádruple

El interruptor analógico CD4066 opera a través de cuatro señales de interruptor (a menudo analógicas) a través de un control digital. Así, después de aplicar la señal analógica de entrada al interruptor, procederá a la entrada del terminal de control. Luego, obtienes una señal de salida.

CD4066 es un interruptor bilateral. Por lo tanto, puede funcionar en direcciones inversa y directa.

• Así, cada interruptor tiene dos pines, es decir, pin de salida y pin de entrada, llevando a cabo conmutación de voltaje.
• Pin14 tiene conexión al terminal +ve, mientras que pin7 está en el terminal de tierra en el circuito.
• Si tienes una entrada de control de 1, los terminales del interruptor desarrollan una impedancia baja, causando un estado encendido. Contrariamente, una entrada de interruptor de 0 apagará los interruptores, y los terminales del interruptor tendrán alta impedancia.

Consideremos un diagrama de circuito de un solo interruptor que usa IC CD4066 para mejor comprensión.

Componentes electrónicos requeridos

• IC interruptor CD4066,
• Un motor de Corriente Continua, y
• Una fuente de batería – 12V de fuente de alimentación.

Hemos conectado el motor DC en serie con nuestro IC interruptor. Luego, el 12V suministra la energía requerida para hacer funcionar el motor. Además, dependiendo del rango del IC interruptor, tendrás un rango de voltaje variable de 5V a 18V.

Diagrama de circuito único usando IC CD4066

Operación del circuito

Después de simular el circuito, notamos que con la falta de señal de control, el motor deja de operar. Pero, al colocar una señal de control de lógica alta en el pin de control del interruptor, el motor se enciende y comienza a girar.

Podemos concluir que la función del interruptor es usar una señal de potencia para modificar la señal de control. Como tal, puede funcionar como un multiplexor conmutado.

Multiplexor CD4066 4×1

En nuestra segunda aplicación, usaremos un multiplexor CD4066 IC de cuatro por uno. Tiene una sola salida y cuatro líneas de selección (es decir, pines de control). Luego, al diseñar tu circuito usando el IC multiplexor, tendrás que conectar todos los pines de salida a un punto común.

Para comprender mejor nuestra explicación, revisa el diagrama de circuito a continuación;

Circuito multiplexor CD4066

6. Aplicaciones

Puedes encontrar CD4066 interruptor bilateral cuádruple en una amplia gama de aplicaciones como;

• Filtro de banda muerta,
• Circuitos de Muestra y Retención (S&H),
• Conversión de digital-a-analógico o analógico-a-digital,
• Multiplexor de 4 entradas en sistemas electrónicos,
• Ganancia de señal analógica, impedancia de fase, y control digital de frecuencia,
• En una implementación de puertas de transmisión lógicas,
• Control de silenciador (squelch),
• Implementación lógica CMOS,
• Moduladores, demoduladores, choppers, interruptores conmutadores,
• Conmutación de red,
• Multiplexación y conmutación de señales digitales y analógicas, y

Proceso de multiplexación

● Circuitos de muestra y retención.

Conclusión

Brevemente, CD4066 es un interruptor bilateral de 4 con cuatro interruptores incorporados que controlas discretamente con un pin de control. Su característica bilateral es porque puede conducir en ambas direcciones, adelante y atrás, como un interruptor multiplexor.

Finalmente, si tienes alguna pregunta o aclaración, contáctanos amablemente.