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74HC4051使用手册中文版

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无锡中微爱芯电子有限公司
Wuxi I-CORE Electronics Co., Ltd. 表 733-11-I 编号: 74HC4051-AX-BJ-100

74HC4051 八选一模拟开关

i-c
说明书发行履历:

版本

2010-01-A

2012-01-B1

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1、概 述
74HC4051是一款八选一模拟开关电路,内置3个地址选择端(A0~A2),低有效的使能输入端 ( E ),8路独立的输入/输出端(Y0~Y7)及公共输入/输出端(Z)。 电路内部有8个双向模拟开关,每个开关的一端连接到独立的输入/输出(Y0~Y7)端,另一端连 接到公共的输入/输出(Z)端。 当 E 为低电平时,通过A0~A2选择一个通路的开关处于低阻导通状态。当 E 为高电平时,A0~ A2设置无效,所有开关处于高阻关断状态。如果需要切换开关状态,就必须使用使能输入端( E )。 VDD 和 VSS 是连接到数字控制输入端(A0~A2 和 E )的电源电压。 DD-VSS)的范围是 3~ (V 9V。模拟输入输出(Y0~Y7 和 Z)能够在最高 VDD,最低 VEE 之间变化。VDD-VEE 不会超过 9V。 对于用做数字多路选择开关,VEE 和 VSS 是连在一起的(通常接地) 。 74HC4051主要应用于模拟多路选择开关、数字多路选择开关及信号选通。 封装形式:DIP16 / SOP16 / SSOP16 / TSSOP16

2、功能框图及引脚说明
2.1、框图 2.1.1、功能框图

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图 1、功能框图
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2.1.2、单个开关电路图

图 2、单个开关的原理图 2.1.3、逻辑图

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图 3、电路内部逻辑图
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2.2、引脚排列图
Y4 Y6 Z Y7 Y5 E VEE VSS 1 2 3 4 5 6 7 8 16 15 14 13 12 11 10 9 VDD Y2 Y1 Y0 Y3 A0 A1 A2

2.3、引脚说明及结构原理图 引脚 1 2 3 4 5 6 7 8 符 号 Y4 Y6 Z Y7 Y5



独立输入/输出端 独立输入/输出端 公共输入/输出端

i-c
输入

2.4、功能说明(真值表、逻辑关系等) A2 L L A1 L L

注:1. H 是高电平状态(较高的正电压) 2. L 是低电平状态(较低的正电压) 3."×"是任意状态
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or
11 A0 选择输入端

E

VEE VSS

独立输入/输出端 独立输入/输出端 使能输入端(低电平有效) 负电源电压 接地

E

L L L L L L L L

L L

H H L L

H H

H H

H H

H

×

×

e
能 引脚 9 10 符 号 A2 A1 功 能 选择输入端 选择输入端 12 13 14 Y3 Y0 Y1 独立输入/输出端 独立输入/输出端 独立输入/输出端 独立输入/输出端 正电源电压 15 Y2 16 VDD A0 L H L 沟道导通 Y0 — Z Y1 — Z Y2 — Z Y3 — Z Y4 — Z Y5 — Z Y6 — Z Y7 — Z H L H L H ×

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3、电特性
3.1、极限参数 除非另有规定,Tamb=25℃ 参 数 名 称 符号 正电源电压(1) VDD 负电源电压(1) VEE 输入电压范围 VI 开关导通电流 功耗(2) 每个输出端的功耗 工作环境温度 贮存温度 焊接温度 I PD Po Tamb Tstg TL -40℃ ~ +85℃ DIP16 SOP16/SSOP16/TSSOP16

条 件 以电源为参考点

额 定 值 -0.5~+12 -12~+0.5 -0.5~VDD+0.5 ±10 700 500 100 -40~+85 -65~+150 245 250

单 位 V V V mA mW mW mW ℃ ℃ ℃

10 秒

3.2、推荐使用条件:

Tamb = 25℃; RL = 10 k??; CL = 50 pF; E = VDD (方波); Vis = VDD = 5 V 参数 符号 条件 最小 典型 电源电压 电源电压 电源电压 输入电压 VDD VEE VI 3.0 5.0 -6.0 3.0 0 85 115 40

or
最大 9.0 0 9.0 VDD 170 230 80 7.5 VDD- VEE
tPHZ

注: 1、 为了避免电源电流从 Z 端流出, 当开关电流从 Y 端流入时, 该开关两端的压降应不超过 0.4V。 如果开关电流从 Z 端流入时,Y 端将无电源电流输出,这样开关两端的压降将无限制,但 是 Y 端和 Z 端的电压将不能高于 VDD 或小于 VEE。 2、DIP16 封装:当 Tamb 大于 70℃时,温度每升高 1℃,额定功耗减少 12 Mw; SOP16 封装:当 Tamb 大于 70℃时,温度每升高 1℃,额定功耗减少 8mW; SSOP16/TSSOP16 封装:当 Tamb 大于 60℃时,温度每升高 1℃,额定功耗减少 5.5mW。

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输出无效时间 (高电平→关断) 输出无效时间 (低电平→关断) 输出使能时间

tPLZ

(关断→高/低电平) 数字输入端输入电容

tPZH, tPZL

Ci

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DIP SOP 单位 V V V V ns ns ns pF

E →Z 或 E → Yn E →Z 或 E → Yn

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3.3、电气特性 3.3.1、直流特性 1(未有特殊说明,VSS=0V,Tamb = 25℃) 参数 静态电流 符号 IDD VIH VIL ILI IOZ Ci VI=VDD 或 VSS,IO=0A | IO |<1?A | IO |<1?A 测试条件 VDD=5V VDD=9V VDD=5V,VO=0.5V 或 4.5V VDD=9V,VO=0.5V 或 8V VDD=5V,VO=0.5V 或 4.5V VDD=9V,VO=0.5V 或 8V 输出到 VDD 输出到 VSS 3.5 7.0 1.5 3.0 0.3 1.6 -1.6 7.5 最小 最大 20 40 单位 ?A

输入高电平电压

V V ?A ?A ?A pF

输入低电平电压 输入漏电流 3 态输出漏电流 数字输入端输入电容

VI=0V 或 9V,VDD=9V VDD=9V

参数

or
符号 测试条件 典型值 350 80 115 50 120 65 25 Vis=0V~VDD- VEE Vis=0V RON Vis= VDD- VEE VDD- VEE =5V VDD- VEE =9V VDD- VEE =5V VDD- VEE =9V VDD- VEE =5V VDD- VEE =9V VDD- VEE =5V VDD- VEE =9V △RON Vis=0V~VDD- VEE 10 IL(OFF) VSS=VEE,VDD- VEE =9V, 所有通道关, E = VDD 任意通道, E =VSS 符号 IDD 测试条件 最小 VI=VDD 或 VSS, IO=0A | IO |<1?A | IO |<1?A VDD=5V VDD=9V VDD=5V,VO=0.5V 或 4.5V VDD=9V,VO=0.5V 或 8V VDD=5V,VO=0.5V 或 4.5V VDD=9V,VO=0.5V 或 8V 3.5 7.0 VIH VIL ILI VI=0V 或 9V,VDD=9V

3.3.2、直流特性 2(未有特殊说明,VSS=0V,Tamb = 25℃,测试线路图见图 4)

导通电阻

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道之间导通 电阻的变化 关断态漏电 流 参数 静态电流 输入高电平 电压 输入低电平 电压 输入漏电流
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任意两个通

3.3.3、直流参数 3 (未有特殊说明,VSS=0V,Tamb =-40℃) 最大 20 40 单位 ?A V 1.5 3.0 0.3
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最大 2500 245 340 160 365 200 1000 200

单位

?

? nA nA

V ?A

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3 态输出漏电 流

IOZ

VDD=9V

输出到 VDD 输出到 VSS

1.6 -1.6

?A ?A

3.3.4、直流参数 4 (未有特殊说明,VSS=0V,Tamb =85℃) 参数 静态电流 输入高电平电压 输入低电平电压 输入漏电流 3 态输出漏电流 符号 IDD VIH VIL ILI IOZ VI=VDD 或 VSS, IO=0A | IO |<1?A | IO |<1?A 测试条件 VDD=5V VDD=9V VDD=5V,VO=0.5V 或 4.5V VDD=9V,VO=0.5V 或 8V VDD=5V,VO=0.5V 或 4.5V VDD=9V,VO=0.5V 或 8V 输出到 VDD 输出到 VSS 3.5 7.0 1.5 3.0 1.0 最小 最大 150 300 单位 ?A V V ?A ?A

VI=0V 或 9V,VDD=9V VDD=9V

3.3.5、交流参数1(VEE = VSS = 0 V; RL = 10 k??; CL = 50 pF; Tamb = 25℃; 输入传输时间??20 ns) 参 数 名 称 符号 测 试 条 件 典型 最大 单位 传输延时 Z →Yn ;Yn →Z 高到低的传输延时
tPHL, tPLH tPHL

or
E = VSS; Vis = VDD(方波) E = VSS; An= VDD(方波)见

见图 10,图 6,注 1

An →Yn ;An →Z 低到高的传输延时

图 11,图 6,注 1,注 2 Vis = VDD

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An →Yn ;An →Z
tPLH

E = VSS; An= VDD(方波);

注 1,注 2

高到关的输出禁止时间
E →Yn ; E →Z

tPHZ

E = VDD(方波); Vis = VDD

见图 12,图 6,注 1 见图 12,图 6,注 1

低到关的输出禁止时间
E →Yn ; E →Z

tPLZ

E = VDD(方波); Vis = VEE

关到高/低 的输出使能 时间
E →Yn ; E →Z

tPZH

E = VDD(方波); Vis = VDD

见图 12,图 6,注 1

关到高/低 的输出使能 时间
E →Yn ; E →Z
tPZL

E = VDD(方波); Vis = VEE

见图 11,图 6,注 1 见注 3

动态功耗

PD

注: 1、 Vis是Yn或Z端的输入电压。Vos是Yn或Z 端的输出电压。
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12.0 -12.0 VDD=5V VDD=5V 15 5 30 10 300 120 300 130 240 180 290 240 280 110 280 110 VDD=9V 150 60 VDD=9V VDD=5V VDD=9V VDD=5V VDD=9V VDD=5V VDD=9V VDD=5V VDD=9V VDD=5V VDD=9V 150 65 120 90 145 120 140 55 140 55 见图 11,图 6,

?A

ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns
?W

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2、 传输延时的温度系数是:0.35%/℃ 3、 动态功耗的计算公式: 电源电压 VDD=5V VDD=9V fi :输入频率(MHz) fo:输出频率(MHz) CL:输出负载电容(pF) VDD 电源电压(V) ??(fo×CL) :输出总和 计算公式 1000fi????(fo×CL)×?VDD2 5500fi????(fo×CL)×?VDD2

3.3.6、交流参数2 (Vis = 0.5VDD(p-p) 方波) 参 数 名 称 符号 方波失真度 任意两个通道的串扰 串扰
dsin fct

e
测 试 条 件 典型 0.25 0.04 1 最大 VDD=5V VDD=9V 50 1 VDD=9V,见注 2 VDD=5V,见注 3 VDD=9V,见注 3 13 40 图 4、导通电阻测试线路图
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单位 % %

通道开; RL = 10 k?; CL = 15 pF;fis = 1 kHz;见图 7 VDD=9V,见注 1

or
Vct

MHz mV MHz MHz MHz

(方波) ; RL = 10 k?; CL = 15 pF; E 或 An = VDD 串扰为?VOS??的峰值;VDD = 9 V;见图 8

( E →An 或 Yn→Z) 关断穿通频率 导通频率

fOFF fON

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4、测试线路
4. 1、导通电阻测试线路图
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注: 1、 RL = 1 k?;20logVos/Vis= -50dB,见图9 2、 RL = 1 k?;CL=5pF,通道关断,20logVos/Vis= -50dB,见图7 3、 RL = 1 k?;CL=5pF,通道开,20logVos/Vis= -3dB,见图7

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图 5、导通电阻(RON)与输入电压的对应曲线图 4. 2、交流测试线路 4.2.1、交流参数测试图 1

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测试项
tPHL tPLH tPZH, tPHZ tPZL, tPLZ

图 6、交流参数测试线路图 注: 1、 元器件说明: RT:阻抗匹配电阻,与信号源的输出阻抗Zo相匹配 CL:负载电容,包括测试点和探针电容 RL:负载电阻 2、测试数据 输入 负载 CL
50 pF 50 pF 50 pF 50 pF 50 pF

or
Vis
VEE VDD VDD VEE

其它

脉冲

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tr,tf 20ns 20ns 20ns 20ns 20ns RL
10 k? 10 k? 10 k? 10 k? 10 k?

开关 (Switch)
VDD VEE VEE VDD open 第 9 页 共 16 页 版本:2012-01-B1

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4.2.2、交流参数测试图 2

图7、方波失真度、关断频率和导通频率测试图

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图 8、串扰、逻辑输入输出测试图 图 9、通道间串扰测试图
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4.3、时序图

图 10、输入到输出传输延时(Z 到 Yn 或 Yn 到 Z)和输出传输时间

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图 12、3 态输出使能和禁止时间
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图 11、当其他 Y 通道导通时,输入到输出传输延时(Z 到 Yn 或 Yn 到 Z)

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5、封装尺寸与外形图
5. 1、DIP16 外形图与封装尺寸

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5. 2、SOP16 外形图与封装尺寸

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5. 3、SSOP16 外形图与封装尺寸

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5. 4、TSSOP16 外形图与封装尺寸

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6、声明及注意事项:
6.1、产品中有毒有害物质或元素的名称及含量 有毒有害物质或元素 部件名称 引线框 塑封树脂 芯片 内引线 装片胶 铅(Pb) ○ ○ ○ ○ ○ 汞(Hg) 镉(Cd) ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 多溴联苯 多溴联苯 (PBBs) 醚 (PBDEs) (Cr Ⅵ) ( ) ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 六阶铬

说明

×:表示该有毒有害物质或元素的含量超出 SJ/T11363-2006 标准的限 量要求。

在使用本产品之前建议仔细阅读本资料;

本资料中的信息如有变化,恕不另行通知;

本资料仅供参考,本公司不承担任何由此而引起的任何损失;

本公司也不承担任何在使用过程中引起的侵犯第三方专利或其它权利的责任。

7、联系方式:

i-c
无锡中微爱芯电子有限公司 Wuxi I-CORE Electronics Co., Ltd.
邮编:214072 邮编:214072 邮编:518000 邮编:510000 应用技术服务: 应用部: 邮编:214072 邮编:518000
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地址:江苏省无锡市蠡园开发区滴翠路 100 号 9 栋 2 层 电话:0510-81888895

市场营销部:江苏省无锡市蠡园开发区滴翠路 100 号 9 栋 2 层 电话:0510-85572708 传真:0510-85887721 传真:0755-88370507 传真:020-36743257 深圳办事处:广东省深圳市红荔西路香荔花园 12 栋 26F 电话:0755-88370507 电话:020-36743257 广州办事处:广州白云区广花公路乐鸣一街乐得花园 57 号 901 房

or
网址:http://www. 传真:0510-85572700 江苏省无锡市蠡园开发区滴翠路 100 号 9 栋 2 层 电话:0510-85572715 电话:0755-88370507 传真:0510-85572700 传真:0755-88370507
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6.2 注意

广东省深圳市红荔西路香荔花园 12 栋 26F

e

○:表示该有毒有害物质或元素的含量在 SJ/T11363-2006 标准的检出 限以下。


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