IC chuyển mạch CD4066

04/08/23

Chuyên mục: Kiến Thức Chung

CD4066 là IC chuyển mạch chuẩn logic CMOS thuộc họ mạch tích hợp CD4000. Có bốn bộ chuyển mạch analog / digital có thể truyền theo cả hai chiều. Có các đầu vào điều khiển độc lập.

Tất cả các đầu vào điều khiển này đều có diode bảo vệ. Ngoài ra, CD4066B còn có cả tính năng ghép kênh và truyền tín hiệu digital và analog. Không giống như IC CD4016, nó cung cấp điện trở thấp vẫn duy trì đảm bảo toàn bộ dải tín hiệu đầu vào.

Sơ đồ chân CD4066

Sơ đồ chân của CD4066 cho thấy rằng có mười bốn chân. Bốn bộ chuyển mạch đều có tín hiệu điều khiển tương ứng. Tín hiệu điều khiển cấp tín hiệu phân cực cho các bộ chuyển mạch.

Sơ đồ chân CD4066

Chi tiết cấu hình chân

Số chân	Tên chân	Mô tả
1, 4, 8, 11	IN/OUT SIG A, B, C,	Chân đầu vào / đầu ra cho bộ chuyển mạch A, B, C và D
2, 3, 9, 10	OUT / IN SIG A, B, C, D	Chân đầu ra / đầu vào cho bộ chuyển mạch A, B, C và D
7	Vss	Chân nối đất
14	Vdd	Chân cấp nguồn
5	CONTROL_B	Đầu vào điều khiển B
6	CONTROL_C	Đầu vào điều khiển C
12	CONTROL_D	Đầu vào điều khiển D
13	CONTROL_A	Đầu vào điều khiển A

Các đặc tính của CD4066

Dải điện áp rộng từ 3V đến 15V và điện áp chuyển mạch tối đa 20V
Dải giá trị chuyển mạch digital 15V và analog (Vp-p) ± 7,5 V
Dòng đầu ra cao -0,4mA
Chân điều khiển điện áp ở mức logic 0 là 0,9V (tối đa) và ở mức logic 1 tối thiểu là 11V, tối đa là 15V
Khả năng nhiễu 0.45 VDD
Tỷ lệ điện áp đầu ra cao 80 dB thường ở f = 10 kHz, RL = 1 kΩ
Trở kháng bên trong rất thấp
Nhiễu xuyên âm (Crosstalk) giữa các lần chuyển mạch là rất thấp –50 dB tại f = 8 MHz và RL = 1 kΩ

Nơi ứng dụng CD4066

CD4066 có thể được sử dụng trong bộ ghép kênh tín hiệu analog hoặc digital. Các bộ chuyển mạch bên trong IC này có điện trở rất thấp. Do đó có thể được sử dụng trong các ứng dụng liên quan đến âm thanh và cách ly tín hiệu.

Ưu điểm của việc sử dụng IC này là trở kháng của nó không đổi trên toàn dải điện áp đầu vào và sự thay đổi ở điện áp đầu vào (giá trị đỉnh) bằng với điện áp cấp so với các linh kiện chuyển mạch đơn kênh khác.

Cách sử dụng CD4066

Nguyên lý hoạt động của bộ chuyển mạch rất hiểu. IC CD4066 có bốn bộ chuyển mạch. Có thể chuyển đổi tín hiệu analog thông qua tín hiệu điều khiển digital.

Một tín hiệu analog được cấp ở đầu vào, nếu có mức logic cao hoặc 1 được đưa vào đầu vào điều khiển, tín hiệu analog sẽ được chuyển đến đầu ra. Cấu tạo bên trong của vi mạch được hiển thị dưới đây.

Cách sử dụng CD4066

Vì là một bộ chuyển mạch song phương nên có thể hoạt động theo cả hai chiều. Mỗi bộ có hai chân có thể được sử dụng như đầu vào và đầu ra để chuyển đổi điện áp.

Chân 14 được nối với cực dương của nguồn điện áp và chân 7 được nối với mass của mạch. Khi đầu vào điều khiển có mức logic cao hoặc 1, các đầu ra có trở kháng thấp sẽ cho phép tín hiệu.

Khi đầu vào có mức logic thấp hoặc 0, bộ chuyển mạch sẽ tắt và đầu ra sẽ có trở kháng cao.

Bảng trạng thái

Bảng trạng thái cho biết trạng thái đầu ra khi thay đổi tín hiệu đầu vào được hiển thị trong bảng dưới đây.

ĐẦU VÀO		ĐẦU RA
IN / OUT Signal	Control input	OUT / IN Signal
Cao	Cao	Cao
0	1	1
X	0	Trở kháng cao / bộ chuyển mạch TẮT

Mạch ví dụ CD4066

Mạch ví dụ và mô phỏng proteus. Chúng ta thiết kế mạch mô phỏng để hiểu rõ hơn về nguyên lý hoạt động của CD4066.

Ví dụ một bộ chuyển mạch

Trong ví dụ này, chúng ta kết nối động cơ một chiều với bộ chuyển mạch và nguồn 12 để điều khiển động cơ này. Nhưng hãy nhớ rằng, chỉ có thể kết nối nguồn từ 5-18V. Đây là theo phạm vi điện áp hoạt động của CD4066.

Như có thể thấy từ sơ đồ mô phỏng, động cơ sẽ tắt khi không có tín hiệu điều khiển. Nhưng ngay sau khi cấp tín hiệu điều khiển mức logic cao vào chân điều khiển của bộ chuyển mạch A, động cơ bắt đầu chuyển động.

Vì vậy, mục đích cơ bản của việc sử dụng ic này là cách ly tín hiệu điều khiển với tín hiệu nguồn. Tuy nhiên, cũng có thể sử dụng IC này như một bộ ghép kênh 4 × 1.

vi-du-bo-chuyen-mach-CD4066

Ví dụ bộ ghép kênh CD4066

Đây là mạch ghép kênh 4 × 1 sử dụng CD4066. Bộ ghép kênh cấp một đầu ra phụ thuộc vào đường dữ liệu đang được cho phép. Bộ ghép kênh 4 × 1 có bốn đầu vào điều khiển và một đầu ra.

Do đó, chúng ta kết nối tất cả các chân đầu ra vào cùng 1 điểm chung. Tất cả các chân điều khiển dùng để chọn đường dữ liệu.

Kết nối bốn chân điều khiển với các mức điện áp một chiều khác nhau như 4, 8, 12 và 14V. Khi có điện áp cấp cho chân điều khiển thì điện áp sẽ xuất hiện ở đầu ra tương ứng của bộ ghép kênh.

vi-du-bo-ghep-kenh-CD4066