Nexperia 74HC4051PW,118 单刀八掷 (SP8T) 模拟开关中文资料

厂商名称：Nexperia

元件分类：模拟多路复用器/分离器

中文描述： 芯片，模拟多路复用器/信号分离器，8:1，TSSOP-16

英文描述： 74HCT4051-8-channel analog multiplexer/demultiplexer en-us

数据手册：https://www.iczoom.com/data/k01-36960868-74HC4051PW,118.html

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74HC4051PW,118概述

74HC4051PW是一款单刀八掷(SP8T)模拟开关，适用于模拟或数字8:1多路复用器/解复用器应用。该开关具有三个数字选择输入(S0、S1和S2)、八个独立输入/输出(Yn)、一个公共输入/输出(Z)和一个数字启用输入(E)。当E为高时，开关关闭。输入包括钳位二极管。这使得可以使用限流电阻将输入连接到超过VCC的电压。

低导通电阻-分别在VCC-VEE=4.5V、6.0V、9.0V时为80R、70R、60R(典型值)

逻辑电平转换使5V逻辑能够与±5V模拟信号进行通信

内置前的典型中断

符合JEDEC标准No.7A

ESD保护-HBM JESD22-A114F<2000V，MM JESD22-A115-A<200V，CDM JESD22-C101E<1000V

应用

信号处理

74HC4051PW,118中文参数

多路复用器配置:8:1

电路数:1电路

通态电阻最大值:160欧姆

电源电压范围:2V至10V

模拟多路复用器外壳:TSSOP

针脚数:16引脚

工作温度最小值:-40°C

工作温度最高值:125°C

1. 型号及类型

1.1 型号介绍

Nexperia 74HC4051PW,118 是一种高速度 CMOS 集成电路，专为模拟信号的选择与切换设计。这个型号的芯片属于 74HC 系列中的一种高性能 CMOS 开关组件，广泛应用于多种电子应用中。

• 74HC: 表示该芯片是 74 系列中的高速度 CMOS 逻辑电路。

• 4051: 表示该芯片的功能是单刀八掷 (SP8T) 模拟开关。

• PW: 是封装类型的代号，表示该芯片采用的是 TSSOP-16 封装。

• 118: 是生产批次或标识的代号，通常在产品后期的生产过程中用来追溯生产记录。

1.2 类型分类

74HC4051 是一种模拟开关，属于以下分类：

• 模拟开关: 主要用于模拟信号的选择与切换。

• 高速度 CMOS 逻辑 IC: 提供高速度、高稳定性的电路设计。

• 多路复用器/解复用器: 作为 8 路模拟信号的选择开关，可以选择其中的一个信号进行输出。

2. 工作原理

2.1 单刀八掷开关

74HC4051 是一种单刀八掷 (SP8T) 开关，意味着它有一个公共的开关端和八个可选择的输入或输出端。它的工作原理如下：

• 控制信号: 通过 3 位控制信号选择其中一个信号通路进行连接。

• 模拟开关: 内部结构由 MOSFET 组成，这些 MOSFET 通过控制信号来选择哪一个信号路径被激活。

• 信号切换: 当控制信号确定后，相应的信号路径被闭合，其他路径则保持断开状态。

2.2 详细工作过程

1. 选择通路: 74HC4051 内部有一个 8 路的开关矩阵，由三个选择引脚（S0、S1、S2）和一个使能引脚（E）来控制。三个选择引脚通过二进制编码选择一个特定的输入信号通路。

2. 信号传输: 选择完成后，指定的信号路径会与公共端口连接，信号从选中的输入端传递到公共端或从公共端传递到选中的输出端。

3. 开关控制: 在正常工作状态下，使能引脚（E）需要被设置为高电平，才能使开关切换。如果 E 引脚为低电平，则所有的开关都会处于高阻态，不会传递任何信号。

3. 特点

3.1 主要特点

• 高速度: 工作速度快，适合高速模拟信号的处理。

• 低功耗: CMOS 逻辑电路设计，功耗低，适合低功耗的设计需求。

• 广泛的工作电压范围: 可在 2V 到 6V 的电压范围内工作，适应不同电源需求。

• 低泄漏电流: 具备低泄漏电流特性，适合高精度的模拟信号处理。

• 高输入阻抗: 输入阻抗高，有效减少对信号源的负载。

3.2 可靠性与兼容性

• 高抗干扰能力: 设计时考虑了对电磁干扰的高抗性，适合高噪声环境中的应用。

• 兼容性: 与其他 74 系列逻辑电路兼容，易于与现有系统集成。

4. 应用领域

4.1 常见应用

• 模拟信号的多路复用: 用于选择多个模拟信号中的一个进行处理或传输。

• 信号路由: 可以在不同的信号源之间进行切换，广泛应用于数据采集系统中。

• 传感器接口: 可以作为传感器信号的选择器，用于测量不同的传感器信号。

• 音频/视频信号选择: 在音频和视频设备中，进行不同信号源的选择与切换。

• 数据采集系统: 用于将多个数据源切换到一个数据处理单元中，进行数据采集与分析。

4.2 具体案例

• 仪器仪表: 在测量仪器中用于选择不同的测试通道。

• 通信设备: 在通信系统中，用于信号的切换和选择。

• 自动化设备: 在自动化测试和生产线中，选择不同的测试点或传感器数据。

5. 参数

5.1 电气参数

• 工作电压范围: 2V 至 6V。

• 输入电压范围: 与电源电压相同。

• 工作电流:

• I_CC: 最大为 8 mA。

• I_OH/ I_OL: 输出驱动电流最大为 25 mA。

• 输入/输出逻辑电平:

• V_IH: 高电平输入电压，最小 0.7V_CC。

• V_IL: 低电平输入电压，最大 0.3V_CC。

5.2 传输参数

• 通道导通电阻: 最大为 10 Ω。

• 开关时间:

• t_pd: 从选择信号到开关状态改变的延迟时间，最大为 14 ns。

• 信号带宽:

• BW: 高达 50 MHz 的信号频率带宽。

5.3 其他参数

• 工作温度范围: -40°C 到 +125°C。

• 封装类型: TSSOP-16 封装，尺寸为 4.4mm x 5.0mm。

参考文献

1. Nexperia 74HC4051 产品数据手册: Nexperia 官方网站

2. Texas Instruments 74HC4051 数据手册: TI 官方网站

3. Analog Devices 模拟开关技术: Analog Devices

以上内容涵盖了 Nexperia 74HC4051PW,118 单刀八掷 (SP8T) 模拟开关的型号与类型、工作原理、特点、应用领域以及主要参数，为使用和选择该组件提供了全面的信息。