CD4051BM器件介绍

德州仪器生产的CD4051BM是一款具有逻辑电平转换的CMOS单8通道模拟多路复用器/多路解复用器。它是一款数字控制模拟开关，具有低导通阻抗和非常低的OFF泄漏电流。

它具有低导通阻抗和极低的关断泄漏电流，适用于广泛的数字和模拟信号电平。数字信号的范围为3 V至20 V，模拟信号的电平≤20 V。该器件在整个VDD–VSS和VDD–VEE电源电压范围内，消耗的静态功率极低，且不受控制信号的逻辑状态影响。

CD4051BM具有三个二进制控制输入a、B和C，以及禁止输入，三个二进制信号选择8个通道中的1个通道，并将8个输入中的一个连接到输出。该器件还具有高关断电阻，当开关接通时不会浪费电源关闭位置。在VDD–VEE=18 V时，典型的通道泄漏为±100 pA。

规格参数

  • 电源电压：3V至20V
  • 电路数：1
  • 位数：8
  • 工作温度(Max)：125 ℃
  • 工作温度(Min)：-55 ℃
  • 3dB带宽：20 MHz
  • 安装方式：Surface Mount
  • 引脚数：16
  • 封装：SOIC-16

CD4051BM器件的优缺点

优点：

  1. 低导通电阻和低OFF泄漏电流，这使得它在需要高效率的电路中使用非常理想。
  2. 在整个VDD-VSS和VDD-VEE供电电压范围内消耗非常低的静态功率，适用于低功耗应用。
  3. 具有高噪声免疫性和输出阻抗对模式的不敏感性，可用于许多不同的数字逻辑应用。
  4. 封装小巧轻便，便于安装和使用。

缺点：

  1. 在高输入电压下可能会出现逻辑混乱的情况，使用时需要注意控制输入电压的范围。
  2. 在高输入电流下可能会出现饱和现象，使用时需要注意控制输入电流的范围。

引脚图及引脚介绍

以下是CD4051BM器件的16个引脚的详细介绍：

  • COM_OUT/IN: 公共输入/输出引脚，用于与其他器件进行连接。
  • CH_0_IN/OUT-CH_7_IN/OUT: 8通道模拟多路复用器输入/输出引脚，用于控制信号的传输。
  • A,B,C: 3个模拟输入引脚，用于接收模拟信号。
  • INH: 输入禁止引脚，当该引脚输入高电平时，多路复用器输入信号被禁止。
  • VEE: 静电供电引脚，用于提供多路复用器的静电供电。
  • VSS: 静电供电负引脚，用于提供多路复用器的静电供电负。
  • VDD: 静电供电正引脚，用于提供多路复用器的静电供电正。

原理图及工作原理

CD4051BM器件通过数字控制模拟开关的原理，实现了多路信号的并行传输和选择，具有高效率、低功耗等优点。

CD4051BM器件通过控制各个通道的状态，实现多个信号的并行传输和选择。在多路复用器模式下，多个输入信号被同时传输到输出端，而在多路解复用器模式下，一个输出信号可以同时来自多个输入信号。CD4051BM器件通过控制输入和输出信号的状态，实现了多路复用器或多路解复用器的切换。

CD4051BM器件的控制信号来自于外部的输入信号，这些输入信号被传送到器件的输入引脚上。当控制信号发生变化时，CD4051BM器件通过内部的逻辑电路控制多路复用器或多路解复用器的工作状态，从而改变输出信号的状态。在整个过程中，CD4051BM器件消耗的静态功耗非常低，因为它只在需要时才工作。

封装图

CD4051BM器件的封装为SOIC-16。封装图如下所示：

CD4051BM器件如何实现多路信号的并行传输和选择？

CD4051BM器件通过多路复用器和多路解复用器两种模式实现多路信号的并行传输和选择。

在多路复用器模式下，CD4051BM器件将多个输入信号并行传输到输出端，每个输入信号都可以在同一时间内传输到输出端。为了实现这一功能，CD4051BM器件内部包含了8个模拟开关，这些模拟开关根据控制信号的变化来选择其中一个输入信号进行传输。具体来说，当某个控制信号为高电平时，该输入信号被选中并进行传输；而当控制信号为低电平时，所有输入信号都被禁止，输出端只传输一个信号。

在多路解复用器模式下，CD4051BM器件将一个输出信号同时来自多个输入信号，这些输入信号经过传输后在同一个时间到达输出端。为了实现这一功能，CD4051BM器件内部包含了8个逻辑门，这些逻辑门根据控制信号的变化来选择其中一个输入信号进行传输。具体来说，当某个控制信号为高电平时，该输入信号被选中并进行传输；而当控制信号为低电平时，所有输入信号都被禁止，输出端只传输一个信号。