CMOS (Complementary metal-oxide-semiconductor) est un type de MOSFET utilisant des paires symétriques et complémentaires de MOSFETs de type n et p dans le fonctionnement logique. Parmi les puces CMOS les plus courantes, on trouve des compteurs comme le CD4017, des décodeurs (CD4028 et CD4511) et des commutateurs analogiques, par exemple le CD4066, entre autres.
Pour l’article d’aujourd’hui, nous allons apprendre le commutateur analogique bilatéral quadruple CD4066.
1. Qu’est-ce que le CD4066 ?
Le CD4066 est un circuit intégré CMOS à quatre commutateurs appartenant à la famille des circuits intégrés CD4000. Il entre dans la catégorie des commutateurs analogiques.
Un de la série CD4000
Source : Wikipedia
La conception à 4 commutateurs bilatéraux du CD4066 est principalement destinée à la transmission de signaux analogiques ou numériques et au multiplexage.
2. Configuration des broches
Le commutateur bilatéral quadruple du CD4066 est un circuit intégré à 14 broches. Nous allons discuter de la fonctionnalité de chaque broche ci-dessous.
Les broches 1, 3, 8, 11 – Ce sont des broches d’entrée pour les commutateurs bilatéraux quadruples.
CD4066-Les broches 10, 9, 4, 2 – Ce sont les broches de sortie pour les commutateurs bilatéraux quadruples.
Les broches 13, 12, 6, 5 – Ce sont les broches de contrôle pour le CD4066.
VCC (broche 14) – C’est la source d’alimentation du circuit intégré.
Masse (broche 7) – C’est la broche de masse du circuit intégré.
3. Caractéristiques
Les spécifications et les caractéristiques du CD4066 sont les suivantes ;
Premièrement, ils ont une faible résistance interne de 5ohms et une résistance à l’état passant de 5Ω.
La tension maximale de la broche de commande à des niveaux bas est de 0,9V, tandis que sa tension minimale à des niveaux élevés est de 11V.
Par ailleurs, les boîtiers du CD4066 sont souvent des boîtiers PDIP, PDSO ou GDIP/DIP14, SO14 ou TSSOP14 à 14 broches. En outre, les puces possèdent chacune quatre canaux.
En plus d’avoir une linéarité élevée, il a également un rapport de tension on/off o/p élevé et une impédance i/p de contrôle.
Ensuite, l’immunité au bruit est de 0,45 VDD, et il a également une commutation analogique crête à crête de ±7,5V.
Ensuite, sa température de fonctionnement va de -55°C à 125°C.
Il a une tension de fonctionnement allant de 3V à 18V et une tension maximale de commutation de 20V.
De plus, il a une bande passante de 40 MHz et une configuration SPST 1:1.
Symbole SPST
Source ; Wikipedia
● Il présente une diaphonie moindre entre les quatre commutateurs de -50Db avec un RL de 1kΩ.
● Enfin, il présente un courant de sortie élevé de 0,4mA et une faible fuite de commutation à l’état bloqué.
Remarque ; le CD4066 et le CD4016 sont très similaires dans leurs configurations de broches. Cependant, vous trouverez une caractéristique distinctive dans la résistance interne. Le CD4016 a une résistance de 200Ω, alors que la résistance du CD4066 est de 5Ω. Pour cette raison, le CD4066Ω convient surtout aux applications à signaux faibles comme les signaux audio.
4. Où pouvez-vous utiliser l’interrupteur quadruple bilatéral CD4066 ?
Souvent, vous trouverez dans le CD4066 commutateur bilatéral quadruple des applications de multiplexage et dans l’isolation des signaux. Et comme il est bilatéral, vous pouvez l’utiliser pour les signaux analogiques et numériques.
De plus, outre la plage de tension de fonctionnement normale de 3V à 18V, vous pouvez également utiliser des tensions nominales de 15V, 10V ou 5V. Et il peut atteindre une tension de crête de 20V.
Un avantage du commutateur à 4 canaux par rapport à un circuit intégré de commutation à un seul canal est l’impédance ON constante sur la plage de tension d’entrée. De plus, la tension d’entrée de crête est similaire à la tension d’alimentation complète.
5. Comment utiliser le CD4066 Quad Bilateral
Le commutateur analogique CD4066 fonctionne grâce à quatre signaux de commutation (souvent analogiques) via une commande numérique. Ainsi, après avoir appliqué le signal analogique d’entrée à l’interrupteur, celui-ci se dirige vers l’entrée de la borne de commande. Ensuite, vous obtenez un signal de sortie.
Le CD4066 est un interrupteur bilatéral. Il peut donc fonctionner en sens inverse et en sens direct.
Ainsi, chaque commutateur possède deux broches, à savoir une broche de sortie et une broche d’entrée, qui effectuent une commutation de tension.
La broche 14 est connectée à la borne +ve, tandis que la broche 7 est à la borne de masse du circuit.
Si vous avez une entrée de commande de 1, les bornes de l’interrupteur développent une faible impédance, provoquant un état d’activation. À l’inverse, une entrée de commande de 0 éteindra les interrupteurs, et les bornes des interrupteurs auront une impédance élevée.
Pour une meilleure compréhension, considérons le schéma d’un circuit à un seul interrupteur qui utilise le circuit intégré CD4066.
Composants électroniques requis
Un circuit intégré d’interrupteur CD4066,
Un moteur à courant continu, et
Une source de batterie – 12V d’alimentation.
Nous avons connecté le moteur à courant continu en série avec notre interrupteur IC. Le 12V fournit alors l’énergie nécessaire pour faire tourner le moteur. De plus, en fonction de la gamme du CI interrupteur, vous aurez une gamme de tension variable de 5V à 18V.
Schéma de circuit simple utilisant le CD4066 IC
Fonctionnement du circuit
Après avoir simulé le circuit, nous remarquons qu’en l’absence de signal de commande, le moteur s’arrête de fonctionner. Mais, en plaçant un signal de commande logique élevé sur la broche de commande de l’interrupteur, le moteur s’allume et commence à tourner.
Nous pouvons conclure que la fonction du commutateur est d’utiliser un signal de puissance pour modifier le signal de commande. En tant que tel, il peut fonctionner comme un multiplexeur commuté.
Multiplexeur CD4066 4×1
Dans notre deuxième application, nous allons utiliser un circuit intégré multiplexeur 4×1 CD4066. Il possède une seule sortie et quatre lignes de sélection (c’est-à-dire des broches de commande). Ensuite, lors de la conception de votre circuit utilisant le CI multiplexeur, vous devrez connecter toutes les broches de sortie à un point commun.
Pour mieux comprendre notre explication, consultez le schéma de circuit ci-dessous ;
Circuit multiplexeur CD4066
6. Applications
Vous pouvez trouver le CD4066 quad bilatéral dans une large gamme d’applications comme ;
Filtre de bande morte,
Les circuits d’échantillonnage et de maintien (S&H),
La conversion de signaux numériques en analogiques ou analogiques en numériques,
Le multiplexeur à 4 entrées dans les systèmes électroniques,
Le gain de signal analogique, l’impédance de phase et le contrôle numérique de la fréquence,
Dans une implémentation de portes de transmission logiques,
Contrôle du squelch,
Implémentation de la logique CMOS,
Modulateurs, démodulateurs, hacheurs, commutateurs,
Commutation de réseau,
Multiplexage et commutation de signaux numériques et analogiques, et
Processus de multiplexage
Source ; Wikipédia
● Les circuits d’échantillonnage et de maintien.
Conclusion
Brièvement, le CD4066 est un commutateur 4 bilatéral avec quatre commutateurs intégrés que vous contrôlez discrètement avec une broche de contrôle. Sa caractéristique bilatérale est parce qu’il peut conduire dans les deux sens avant et arrière comme un commutateur multiplexeur.
Enfin, si vous avez des questions ou des éclaircissements, n’hésitez pas à nous contacter.
