CD4066 — четыре аналоговых ключа

CD4066 — четыре независимых ключа, которые пропускают аналоговый или цифровой сигнал в обе стороны по команде логического уровня. Ими коммутируют звук, подключают датчики к АЦП, имитируют нажатие кнопок. Разбираем по даташитам TI и onsemi, какое у ключа сопротивление, какой уровень его открывает и почему с микроконтроллером на 3,3 В он может не включиться.

Обновлено 16 октября 2026 г.Редакция GAW

Содержание

Распиновка
Параметры
Управление и пороги
Сопротивление ключа и нагрузка
CD4066, CD4016 и мультиплексоры

CD4066B (TI) и MC14066B (onsemi) — микросхема серии КМОП 4000 с четырьмя независимыми двунаправленными ключами. Каждый ключ соединяет или разъединяет два вывода по уровню на своём входе управления. Сигнал может быть аналоговым или цифровым и проходить в любую сторону, лишь бы оставался между напряжениями VSS и VDD. TI называет среди применений коммутацию и мультиплексирование сигналов, модуляторы, прерыватели и цифровое управление усилением, частотой и фазой.

Распиновка

CD4066 в корпусе DIP-14 и SOIC-14, вид сверху

Ключ	Выводы сигнала	Управление
A	1, 2	13
B	3, 4	5
C	8, 9	6
D	10, 11	12

Питание: VDD — вывод 14, VSS — вывод 7. По onsemi управление работает так: уровень VSS на входе управления — ключ разомкнут, VDD — замкнут. Неиспользуемые входы управления нельзя оставлять свободными — их подключают к VSS или VDD.

Параметры

Параметр	CD4066B (TI)	MC14066B (onsemi)
Питание VDD − VSS	3–18 В	3–18 В
Диапазон сигнала	от VSS до VDD	от VSS до VDD
Сопротивление ключа при 5 В, 25 °C	470 Ом, до 1050 Ом	250 Ом, до 1050 Ом
То же при 10 В	180 Ом, до 400 Ом	120 Ом, до 500 Ом
То же при 15 В	125 Ом, до 240 Ом	80 Ом, до 280 Ом
Разница между ключами при 15 В	5 Ом	до 45 Ом
Ток через ключ	до ±10 мА рабочий, ±20 мА предел	до ±25 мА предел
Утечка закрытого ключа	10 пА типично при 10 В	до ±100 нА при 15 В
Ток покоя при 5 В	—	0,005 мкА типично, до 0,25 мкА
Полоса открытого ключа	40 МГц типично	—
Перекрёстные помехи	−50 дБ при 8 МГц	—
Ослабление закрытого ключа	80 дБ при 10 кГц, нагрузка 1 кОм	—
Защита от статики	±500 В HBM	—

Типовые значения у двух производителей заметно расходятся — onsemi прямо пишет, что они не для расчёта. Схему считают по максимальному сопротивлению с учётом температуры: по TI при 125 °C оно растёт до 1300 Ом при 5 В.

Управление и пороги

Порог входа управления зависит от напряжения питания:

VDD − VSS	Единица, не меньше	Ноль, не больше
5 В	3,5 В	1 В (TI), 1,5 В (onsemi)
10 В	7 В	1 В (TI), 3 В (onsemi)
15 В	11 В	1 В (TI), 4 В (onsemi)

Отсюда две ловушки.

Микроконтроллер на 3,3 В. При питании CD4066 от 5 В единица гарантирована только от 3,5 В, а выход 3,3-вольтового микроконтроллера до этого порога не дотягивает. Ключ может открыться, а может и нет — в зависимости от экземпляра и температуры. Решения — преобразователь уровня или питание ключа от того же напряжения, что и микроконтроллер.

Двухполярный сигнал. Чтобы коммутировать сигнал с отрицательными полуволнами, VSS подключают к минусу питания, например −5 В при VDD = +5 В. Но onsemi отсчитывает пороги управления от VSS: при таком питании (10 В между шинами) единица — от VSS + 7 В = +2 В, а ноль — до VSS + 3 В = −2 В. Логический ноль микроконтроллера, 0 В, попадает между порогами, и ключ не будет надёжно закрыт. Для двухполярной схемы управляющий сигнал сдвигают так, чтобы низкий уровень был близок к VSS.

Сопротивление ключа и нагрузка

Открытый ключ — это резистор в сотни ом, и вместе с нагрузкой он образует делитель. При питании 5 В и нагрузке 10 кОм ключ с 1050 Ом теряет около 10 % сигнала, при нагрузке 100 кОм — около 1 %. Поэтому после CD4066 ставят высокоомный вход — операционный усилитель, вход АЦП, — а не низкоомную нагрузку.

onsemi добавляет ограничение по напряжению на самом ключе: падение на открытом ключе рекомендуется держать до 600 мВ (300 мВ при высокой температуре), иначе часть тока начинает идти от вывода VDD. Ток ключа TI ограничивает ±10 мА. Для коммутации питания или светодиодов CD4066 не годится — для этого есть ключи на MOSFET.

CD4066, CD4016 и мультиплексоры

CD4066 совместим по выводам с CD4016 и заменяет его — так пишут и TI, и onsemi; отличие — в намного меньшем и более ровном по диапазону сигнала сопротивлении. Если нужно подключать один из восьми сигналов к одному входу, удобнее готовый аналоговый мультиплексор — 74HC4051 или CD4051: у него адресный дешифратор встроен. Другие логические микросхемы — в разделе «Логика».

Частые вопросы

Какая распиновка у CD4066?

По даташиту TI в корпусе DIP-14: ключ A — выводы 1 и 2, управление 13; ключ B — выводы 3 и 4, управление 5; ключ C — выводы 8 и 9, управление 6; ключ D — выводы 10 и 11, управление 12; 7 — VSS, 14 — VDD. Выводы ключа равноправны: сигнал проходит в обе стороны.

Можно ли управлять CD4066 от Arduino?

При питании CD4066 от 5 В — да, выходом Arduino на 5 В: единица на входе управления гарантирована от 3,5 В. С микроконтроллером на 3,3 В при питании ключа от 5 В надёжного включения нет — 3,3 В меньше порога 3,5 В. В этом случае нужен преобразователь уровня или питание ключа от того же напряжения, что и у микроконтроллера.

Какое сопротивление у открытого ключа CD4066?

Оно сильно зависит от питания. По TI при 25 °C: 470 Ом типично и до 1050 Ом при 5 В, 180 и до 400 Ом при 10 В, 125 и до 240 Ом при 15 В. При нагреве до 125 °C максимум растёт до 1300, 500 и 320 Ом. Поэтому CD4066 подходит для сигналов, а не для питания нагрузки: ток ключа TI ограничивает ±10 мА.

Чем CD4066 отличается от CD4016?

Выводы одинаковые — и TI, и onsemi называют CD4066 заменой CD4016 вывод в вывод. Отличие в сопротивлении открытого ключа: у CD4066 оно намного меньше и почти не меняется во всём диапазоне сигнала. onsemi для ещё меньшего сопротивления советует быстродействующую КМОП-микросхему 74HC4066.

Источники

Texas Instruments. CD4066B CMOS Quad Bilateral Switch (SCHS051J, revised August 2024) — разд. 1 и 3 — 125 Ом типично при 15 В, разброс ключей до 5 Ом, ослабление закрытого ключа 80 дБ при 10 кГц, утечка 10 пА типично, сопротивление входа управления 10¹² Ом, перекрёстные помехи −50 дБ при 8 МГц, полоса 40 МГц, совместим по выводам с CD4016B; табл. 4-1 — выводы; разд. 5.1 и 5.3 — питание 3–18 В, сигнал от VSS до VDD, ток ключа до ±10 мА (предел ±20 мА); разд. 5.2 — ESD ±500 В HBM; разд. 5.5 — сопротивление ключа при 5, 10 и 15 В: 470, 180 и 125 Ом типично, до 1050, 400 и 240 Ом при 25 °C, до 1300, 500 и 320 Ом при 125 °C, разница между ключами 15, 10 и 5 Ом; управление: единица от 3,5, 7 и 11 В, ноль до 1 В
onsemi. MC14066B: Quad Analog Switch/Quad Multiplexer (MC14066B/D, Rev. 11, August 2025) — питание 3–18 В, сигнал от VSS до VDD, управление: 0 = VSS — выключен, 1 = VDD — включён, пороги отсчитываются от VSS: единица от 3,5, 7 и 11 В, ноль до 1,5, 3 и 4 В при 5, 10 и 15 В; сопротивление ключа 250, 120 и 80 Ом типично, до 1050, 500 и 280 Ом при 25 °C; разница между каналами до 70, 50 и 45 Ом; ток ключа до ±25 мА; рекомендуемое падение на ключе до 600 мВ (300 мВ при высокой температуре), иначе растёт ток питания; ток покоя 0,005 мкА типично, до 0,25 мкА при 5 В; утечка закрытого канала ±0,05 нА типично, до ±100 нА при 15 В; совместим с MC14016B и CD4016; для меньшего сопротивления — HC4066; исполнения NLV по AEC-Q100; неиспользуемые входы — на VSS или VDD; типовые значения не для расчёта

Нашли ошибку?