cd4051工作原理_引脚图功能_特性参数及典型应用电路 - 全文

　　一、CD4051概述及工作原理

　　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。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。。使用十六进制代码就可以对CD4051进行操作了。比如说P1=0X07，这样CD4051就选择的是7号（二进制111）通道了。

　　如果在八个通道输入一模拟量，在输出端将输出什么，输入什么是自己设定例如，若模拟开关的供电电源VDD=＋5V，VSS=0V，只要对此模拟开关施加0～5V的数字控制信号。

　　这里，ABC数字控制信号就可以使用5V信号了，因为VDD是5v，里面控制部分就都是5V逻辑。

　　当VEE=－5V时，就可控制幅度范围为－5V～＋5V的模拟信号。

　　当Vee=-8V时，就可以可控制幅度范围为－8V～＋5V的模拟信号。

　　Vee就是电子开关的8个输入端可以允许的信号范围下限。

　　注意不要超过它的极限参数。峰－峰值达15V

　　CD4051有A、B和C三个二进制控制输入端以及INH共4个输入，具有低导通阻抗和很低的截止漏电流。幅值为4.5～20V的数字信号可控制峰峰值至20V的模拟信号。例如，若VDD=+5V，VSS=0，VEE=-13.5V，则0～5V的数字信号可控制-13.5～4.5V的模拟信号。这些开关电路在整个VDD-VSS和VDD-VEE电源范围内具有极低的静态功耗，与控制信号的逻辑状态无关。当INH输入端=“1”时，所有的通道截止。只有当INH=0时，三位二进制信号才可以选通8通道中的一个通道，连接该输入端至输出。其中VEE可以接负电压，也可以接地。当输入电压有负值时，VEE必须接负电压，其他时候可以接地。

　　二、CD4051引脚图及功能

　　

　　图cd4051引脚图

　　CD4051引脚功能说明

　　

　　三、CD4051逻辑图与真值表

　　de4051逻辑图

　

　　CD4051由逻辑电平转换电路、8选1译码电路和8个CMOS开关单元三部分组成，其中A、B、C是3位二进制地址输入端，3位二进制的八种组合可用于选择8路通道；INH是地址输入禁止端，其为高电平时，地址输入端无效，即无通道被选通。A、B、C及INH的输入电平与TTL兼容。CD4051有8个输入\输出端、1个输出/输入端，数字电路供电+E和-E1，模拟电路供电+E和-E2.逻辑电平转换电路的主要作用是把地址输入端A、B、C和地址输入禁止端INH输入的TTL逻辑电平转换成CMOS电平，使开关单元能用TTL电平控制。8选1地址译码电路的主要作用是把来自逻辑电平转换电路的地址输入信号转换成相应的开关单元选通信号，并把相应开关单元接通。

　　cd4051真值表

　　

　　四、CD4051特性参数

　　CD4051参数电源电压范围…………3V～15V

　　输入电压范围…………0V～VDD

　　工作温度范围

　　M类…………－55℃～125℃

　　E类…………－40℃～85℃

　　极限值：

　　电源电压…………－0.5V～18V

　　输入电压……………－0.5V~VDD+0.5V

　　输入电流……………±10mA

　　储存温度…………－65℃～150℃

　　电气参数：

　　

　　

             

　　五、CD4051典型应用电路

　　1、CD4051、CH3130多通道解调器电路图

　　本电路主要由8通道模拟转换开关CD4051和电压跟随器CH3130等元件构成，通过模拟转换开关CD4051的禁止端“INH”输进信号来控制电压跟随器CH3130的选通，从而对多路模拟调制信号进行解调。

　　

　　2、cd4051与ad595的信号调理电路

　

　　信号调理电路包括多路切换电路和热偶信号调理专用电路AD595。在实际的热电偶测温中，必须进行冷端补偿、调零、电压放大和线性化等比较繁琐的工作，否则会造成很大的误差。AD595是AD公司针对上述问题设计的专用芯片，内部具有放大、冷端补偿、冰点基准、温差电偶故障报警等电路。被测温度与AD595输出电压的关系是10mV/℃，芯片在+5V~+30V范围内都可正常工作。随所测温度量程增大，电源电压应相应提高。图2是模拟开关电路CD4051与AD595组成的信号调理电路。需注意的是，AD595的第1脚要求接热电偶正极且接地，模拟开关切换的是各热电偶的负极。

　　3、cd4051构建32路通道电路

　　

　　因为CD4051只有八个输入接口，所以要构建32路的多路开关需要用到4个CD4051，标为INH1、INH2、INH3、INH4。

　　32路的多路开关应有5个控制口，其中前三个是CD4051的输入口，后两个是控制口。（因为CD4051就有三个输入口）

　　分别标为D1、D2、D3、D4、D5（00000—11111，00000第0通道、11111第31通道）。

　　基本思路是，通过对4个CD4051的选择来实现32个通道口的选择（0—7、8—15、16—23、24—31）。如选择第三个CD4051时，可以选择16-23（10000—10111）通道口。

　　然而CD4051的选择是通过控制各个CD4051的INH高低电平来实现。

　　比如想让第三个CD4051接通，就令它的INH通高电平（此时D5=1、D4=0，则INH3=D5&！D4）。

　　故INH的选择是控制D5和D4的逻辑关系来达到的。其中INH1=！D5&！D4;INH2=！D5&D4;INH3=D5&！D4;INH4=D5&D4。