CD4051 的用法核心是作为八选一模拟多路开关，依靠三位地址选择引脚，从八路独立输入通道里面选出其中一路，连通到公共输出端，它既可以传输模拟信号，也可以传输数字电平信号，常用来扩展单片机 IO 口，实现多路 ADC 采集，多路信号切换，减少主控引脚占用，这款芯片属于 CMOS 器件，支持双向传输，也就是信号可以从输入通道送到公共端，也可以反过来从公共端送到选中的通道，理解地址译码逻辑电源接法还有使能控制，是掌握 CD4051 的用法关键，很多初学者接线出错，大多是忽略负电源 VEE 的作用，或者使能引脚悬空，导致芯片一直不工作，还有地址引脚没有接固定电平，出现随机选通通道的问题。之所以 CD4051 可以实现通道切换，是芯片内部集成译码电路和模拟开关管，A B C 三根地址线组合成三位二进制编码，一共八种编码状态，分别对应 IN0 到 IN7 八个通道，INH 也就是禁止使能引脚，这个引脚为高电平时，所有开关全部断开，公共输出端和所有通道都不连通，只有 INH 拉低之后，译码电路才会生效，根据地址编码接通对应的通道，因为是 CMOS 工艺，输入信号电压范围不能超过芯片供电区间，超出范围会损坏芯片，这也是使用 CD4051 必须重点注意的限制条件。
引脚功能对照表
| 引脚名称 | 引脚功能 | 使用要点 |
|---|---|---|
| C B A | 三位地址选择端 | C 是最高位 A 是最低位，接单片机 IO 口 |
| INH | 禁止使能端 | 高电平关闭全部通道，正常工作接低电平 |
| IN0 IN7 | 八路模拟输入通道 | 双向，可接模拟信号或者数字信号 |
| COM | 公共输入输出端 | 选中通道和 COM 互相连通 |
| VDD | 正电源 | 接正供电电压 |
| VSS | 数字地 | 一般接系统 GND |
| VEE | 负电源 | 单极性信号可以接 GND，双极性信号接负电压 |
地址选通编码表
| C | B | A | 选中通道 |
|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | IN0 |
| 0 | 0 | 1 | IN1 |
| 0 | 1 | 0 | IN2 |
| 0 | 1 | 1 | IN3 |
| 1 | 0 | 0 | IN4 |
| 1 | 0 | 1 | IN5 |
| 1 | 1 | 0 | IN6 |
| 1 | 1 | 1 | IN7 |
基础应用接线与操作步骤
第一步 电源接线，单极性应用，VDD 接正电源，VSS 和 VEE 共同接系统地，双极性信号采集，VDD 接正电压，VSS 接 GND，VEE 接负电压，保证输入信号落在 VEE 到 VDD 区间之内。
第二步 控制引脚接线，C B A 三根地址线连接单片机三个 IO 口，INH 使能引脚接到单片机 IO，也可以直接固定接地，不需要软件控制就一直保持芯片使能状态。
第三步 信号端接线，八路 IN0 到 IN7 接入需要采集或者切换的信号，COM 端连接单片机 ADC 输入引脚，或者后续放大电路。
第四步 软件设置，需要选通某一路的时候，单片机给 C B A 输出对应的二进制电平，等待很短稳定时间，再读取 COM 端信号，切换通道之后建议预留微秒级延时，避免信号还没有稳定就采样。
第五步 关闭通道操作，如果 INH 接 IO 口，把 INH 置高，就可以断开全部通道，不需要的时候切断信号通路，降低干扰。
典型应用场景
多路 ADC 采集，单片机只有一路 ADC，外接八个传感器信号，使用 CD4051 轮流选通八个传感器，分时采样，节省 ADC 通道数量。
多路信号切换，多组模拟信号源，通过 CD4051 切换送到后级运放或者示波器。
数字信号扩展，也可以传输高低电平，实现多路数字信号分时传输，但是不适合大电流负载，芯片开关导通电阻有限，不能直接驱动大功率器件。
使用注意事项
CD4051 导通存在一定导通电阻，大概百欧级别，信号源内阻不能太大，否则会产生分压误差，高精度采集电路可以增加缓冲运放。
CMOS 输入引脚不能悬空，地址引脚和 INH 如果不使用，必须接固定高低电平，悬空会引入干扰，造成通道误切换。
信号频率不能过高，CD4051 属于低速开关，高频信号会出现衰减失真，不适合高频射频信号切换。
芯片供电电压常见有 5V 版本，也可以在规定范围调整供电，但是信号幅度不能超出供电轨。
综合来看，CD4051 的用法本质就是三位地址编码选通八通道，配合使能引脚控制开关通断，支持双向模拟信号切换，最常见用途就是多路模拟信号分时采集，使用的时候重点确认 VEE 接法，地址编码逻辑，还有输入信号电压范围，做好延时和抗干扰处理，就可以稳定实现多路信号切换功能。
【相关 FAQ】
问题 1 CD4051 的用法里面 VEE 为什么要接负电源
回答 1 CD4051 的用法中，如果只传输 0 到 VDD 单极性信号，VEE 可以直接接 GND，要是需要传输正负双极性模拟信号，CD4051 的用法就要求 VEE 接负电压，保证负向信号不会超出芯片允许输入范围，防止芯片损坏。
问题 2 CD4051 的用法 INH 引脚可以直接接地吗
回答 2 CD4051 的用法里，如果不需要软件关闭全部通道，INH 引脚可以直接接地，芯片会一直保持使能状态，只依靠 C B A 地址线切换通道，想要软件控制通断，就把 INH 接到单片机 IO 口。
问题 3 CD4051 的用法可以传输数字信号吗
回答 3 CD4051 的用法支持传输数字高低电平，因为它是双向模拟开关，数字信号本质也是电压信号，只要电平在供电范围之内，就可以使用 CD4051 的用法实现多路数字信号分时切换。
问题 4 CD4051 的用法切换通道为什么要加延时
回答 4 CD4051 的用法切换通道之后，内部开关和后级电路存在建立时间，如果立刻采样，信号还没有稳定，读数会出错，所以 CD4051 的用法推荐切换地址之后增加微秒级延时，等信号稳定再读取。
【免责申明】
本文内容仅为 CD4051 的用法科普参考，不同厂家芯片电气参数会有细微差别，实际设计请以对应原厂数据手册为准，电路设计涉及供电 信号耐压 干扰等风险，本文不构成工程设计保证，因接线错误或者参数选用不当造成器件损坏，由使用者自行承担。
