一、CD4051概述及工作原理

　　CD4051相當(dāng)于一個單刀八擲開關(guān)，開關(guān)接通哪一通道，由輸入的3位地址碼ABC來決定。INH”是禁止端，當(dāng)“INH”=1時，各通道均不接通。此外，CD4051還設(shè)有另外一個電源端VEE，以作為電平位移時使用，從而使得通常在單組電源供電條件下工作的CMOS電路所提供的數(shù)字信號能直接控制這種多路開關(guān)，并使這種多路開關(guān)可傳輸峰－峰值達15V的交流信號。例如，若模擬開關(guān)的供電電源VDD=＋5V，VSS=0V，當(dāng)VEE=－5V時，只要對此模擬開關(guān)施加0～5V的數(shù)字控制信號，就可控制幅度范圍為－5V～＋5V的模擬信號。。使用十六進制代碼就可以對CD4051進行操作了。比如說P1=0X07，這樣CD4051就選擇的是7號（二進制111）通道了。

　　如果在八個通道輸入一模擬量，在輸出端將輸出什么，輸入什么是自己設(shè)定例如，若模擬開關(guān)的供電電源VDD=＋5V，VSS=0V，只要對此模擬開關(guān)施加0～5V的數(shù)字控制信號。

　　這里，ABC數(shù)字控制信號就可以使用5V信號了，因為VDD是5v，里面控制部分就都是5V邏輯。

　　當(dāng)VEE=－5V時，就可控制幅度范圍為－5V～＋5V的模擬信號。

　　當(dāng)Vee=-8V時，就可以可控制幅度范圍為－8V～＋5V的模擬信號。

　　Vee就是電子開關(guān)的8個輸入端可以允許的信號范圍下限。

　　注意不要超過它的極限參數(shù)。峰－峰值達15V

　　CD4051有A、B和C三個二進制控制輸入端以及INH共4個輸入，具有低導(dǎo)通阻抗和很低的截止漏電流。幅值為4.5～20V的數(shù)字信號可控制峰峰值至20V的模擬信號。例如，若VDD=+5V，VSS=0，VEE=-13.5V，則0～5V的數(shù)字信號可控制-13.5～4.5V的模擬信號。這些開關(guān)電路在整個VDD-VSS和VDD-VEE電源范圍內(nèi)具有極低的靜態(tài)功耗，與控制信號的邏輯狀態(tài)無關(guān)。當(dāng)INH輸入端=“1”時，所有的通道截止。只有當(dāng)INH=0時，三位二進制信號才可以選通8通道中的一個通道，連接該輸入端至輸出。其中VEE可以接負電壓，也可以接地。當(dāng)輸入電壓有負值時，VEE必須接負電壓，其他時候可以接地。

　　二、CD4051引腳圖及功能

　　圖cd4051引腳圖

　　CD4051引腳功能說明

　　三、CD4051邏輯圖與真值表

　　de4051邏輯圖

　　CD4051由邏輯電平轉(zhuǎn)換電路、8選1譯碼電路和8個CMOS開關(guān)單元三部分組成，其中A、B、C是3位二進制地址輸入端，3位二進制的八種組合可用于選擇8路通道；INH是地址輸入禁止端，其為高電平時，地址輸入端無效，即無通道被選通。A、B、C及INH的輸入電平與TTL兼容。CD4051有8個輸入\輸出端、1個輸出/輸入端，數(shù)字電路供電+E和-E1，模擬電路供電+E和-E2.邏輯電平轉(zhuǎn)換電路的主要作用是把地址輸入端A、B、C和地址輸入禁止端INH輸入的TTL邏輯電平轉(zhuǎn)換成CMOS電平，使開關(guān)單元能用TTL電平控制。8選1地址譯碼電路的主要作用是把來自邏輯電平轉(zhuǎn)換電路的地址輸入信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的開關(guān)單元選通信號，并把相應(yīng)開關(guān)單元接通。

　　cd4051真值表

　　四、CD4051特性參數(shù)

　　CD4051參數(shù)電源電壓范圍…………3V～15V

　　輸入電壓范圍…………0V～VDD

　　工作溫度范圍

　　M類…………－55℃～125℃

　　E類…………－40℃～85℃

　　極限值：

　　電源電壓…………－0.5V～18V

　　輸入電壓……………－0.5V~VDD+0.5V

　　輸入電流……………±10mA

　　儲存溫度…………－65℃～150℃

　　電氣參數(shù)：

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　　五、CD4051典型應(yīng)用電路

　　1、CD4051、CH3130多通道解調(diào)器電路圖

　　本電路主要由8通道模擬轉(zhuǎn)換開關(guān)CD4051和電壓跟隨器CH3130等元件構(gòu)成，通過模擬轉(zhuǎn)換開關(guān)CD4051的禁止端“INH”輸進信號來控制電壓跟隨器CH3130的選通，從而對多路模擬調(diào)制信號進行解調(diào)。

　　2、cd4051與ad595的信號調(diào)理電路

　　信號調(diào)理電路包括多路切換電路和熱偶信號調(diào)理專用電路AD595。在實際的熱電偶測溫中，必須進行冷端補償、調(diào)零、電壓放大和線性化等比較繁瑣的工作，否則會造成很大的誤差。AD595是AD公司針對上述問題設(shè)計的專用芯片，內(nèi)部具有放大、冷端補償、冰點基準(zhǔn)、溫差電偶故障報警等電路。被測溫度與AD595輸出電壓的關(guān)系是10mV/℃，芯片在+5V~+30V范圍內(nèi)都可正常工作。隨所測溫度量程增大，電源電壓應(yīng)相應(yīng)提高。圖2是模擬開關(guān)電路CD4051與AD595組成的信號調(diào)理電路。需注意的是，AD595的第1腳要求接熱電偶正極且接地，模擬開關(guān)切換的是各熱電偶的負極。

　　3、cd4051構(gòu)建32路通道電路

　　因為CD4051只有八個輸入接口，所以要構(gòu)建32路的多路開關(guān)需要用到4個CD4051，標(biāo)為INH1、INH2、INH3、INH4。

　　32路的多路開關(guān)應(yīng)有5個控制口，其中前三個是CD4051的輸入口，后兩個是控制口。（因為CD4051就有三個輸入口）

　　分別標(biāo)為D1、D2、D3、D4、D5（00000—11111，00000第0通道、11111第31通道）。

　　基本思路是，通過對4個CD4051的選擇來實現(xiàn)32個通道口的選擇（0—7、8—15、16—23、24—31）。如選擇第三個CD4051時，可以選擇16-23（10000—10111）通道口。

　　然而CD4051的選擇是通過控制各個CD4051的INH高低電平來實現(xiàn)。

　　比如想讓第三個CD4051接通，就令它的INH通高電平（此時D5=1、D4=0，則INH3=D5&！D4）。

　　故INH的選擇是控制D5和D4的邏輯關(guān)系來達到的。其中INH1=！D5&！D4;INH2=！D5&D4;INH3=D5&！D4;INH4=D5&D4。