Motorola MC54HC4066AJ, MC74HC4066AN, MC74HC4066AD Datasheet
SEMICONDUCTOR TECHNICAL DATA
1
REV 0.1
Motorola, Inc. 1997
12/97
! "
! #! #
High–Performance Silicon–Gate CMOS
The MC54/74HC4066A utilizes silicon–gate CMOS technology to
achieve fast propagation delays, low ON resistances, and low OFF–
channel leakage current. This bilateral switch/multiplexer/demultiplexer
controls analog and digital voltages that may vary across the full
power–supply range (from VCC to GND).
The HC4066A is identical in pinout to the metal–gate CMOS MC14016
and MC14066. Each device has four independent switches. The device
has been designed so that the ON resistances (RON) are much more
linear over input voltage than RON of metal–gate CMOS analog switches.
The ON/OFF control inputs are compatible with standard CMOS
outputs; with pullup resistors, they are compatible with LSTTL outputs.
For analog switches with voltage–level translators, see the HC4316A.
• Fast Switching and Propagation Speeds
• High ON/OFF Output Voltage Ratio
• Low Crosstalk Between Switches
• Diode Protection on All Inputs/Outputs
• Wide Power–Supply Voltage Range (VCC – GND) = 2.0 to 12.0 Volts
• Analog Input Voltage Range (VCC – GND) = 2.0 to 12.0 Volts
• Improved Linearity and Lower ON Resistance over Input Voltage than
the MC14016 or MC14066
• Low Noise
• Chip Complexity: 44 FETs or 11 Equivalent Gates
LOGIC DIAGRAM
X
A
Y
A
12
A ON/OFF CONTROL
13
X
B
Y
B
43
B ON/OFF CONTROL
5
X
C
Y
C
89
C ON/OFF CONTROL
6
X
D
Y
D
11 10
D ON/OFF CONTROL
12
ANALOG
OUTPUTS/INPUTS
ANALOG INPUTS/OUTPUTS = XA, XB, XC, X
D
PIN 14 = V
CC
PIN 7 = GND
This document contains information on a new product. Specifications and information herein are subject to
change without notice.
FUNCTION TABLE
PIN ASSIGNMENT
11
12
13
14
8
9
105
4
3
2
1
7
6
Y
D
X
D
D ON/OFF
CONTROL
A ON/OFF
CONTROL
V
CC
X
C
Y
C
X
B
Y
B
Y
A
X
A
GND
C ON/OFF
CONTROL
B ON/OFF
CONTROL
On/Off Control State of
Input Analog Switch
LOff
HOn
D SUFFIX
SOIC PACKAGE
CASE 751A–03
N SUFFIX
PLASTIC PACKAGE
CASE 646–06
ORDERING INFORMATION
MC54HCXXXXAJ
MC74HCXXXXAN
MC74HCXXXXAD
MC74HCXXXXADT
Ceramic
Plastic
SOIC
TSSOP
1
14
1
14
1
14
DT SUFFIX
TSSOP PACKAGE
CASE 948G–01
J SUFFIX
CERAMIC PACKAGE
CASE 632–08
1
14
MC54/74HC4066A
MOTOROLA High–Speed CMOS Logic Data
DL129 — Rev 6
2
MAXIMUM RATINGS*
Symbol
Parameter
Value
Unit
V
CC
Positive DC Supply Voltage (Referenced to GND)
– 0.5 to + 14.0
V
V
IS
Analog Input Voltage (Referenced to GND)
– 0.5 to VCC + 0.5
V
V
in
Digital Input Voltage (Referenced to GND)
– 0.5 to VCC + 0.5
V
I
DC Current Into or Out of Any Pin
± 25
mA
Î
Î
P
D
ОООООООООООО
Î
Power Dissipation in Still Air,Plastic or Ceramic DIP†
SOIC Package†
TSSOP Package†
ÎÎÎÎ
Î
750
500
450
Î
Î
mW
T
stg
Storage Temperature
– 65 to + 150
_
C
Î
Î
Î
Î
T
L
ОООООООООООО
Î
ОООООООООООО
Î
Lead Temperature, 1 mm from Case for 10 Seconds
(Plastic DIP, SOIC or TSSOP Package)
(Ceramic DIP)
ÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎ
Î
260
300
Î
Î
Î
Î
_
C
*Maximum Ratings are those values beyond which damage to the device may occur.
Functional operation should be restricted to the Recommended Operating Conditions.
†Derating — Plastic DIP: – 10 mW/_C from 65_ to 125_C
Ceramic DIP: – 10 mW/_C from 100_ to 125_C
SOIC Package: – 7 mW/_C from 65_ to 125_C
TSSOP Package: – 6.1 mW/_C from 65_ to 125_C
For high frequency or heavy load considerations, see Chapter 2 of the Motorola High–Speed CMOS Data Book (DL129/D).
RECOMMENDED OPERATING CONDITIONS
Symbol
Parameter
Min
Max
Unit
V
CC
Positive DC Supply Voltage (Referenced to GND)
2.0
12.0
V
V
IS
Analog Input Voltage (Referenced to GND)
GND
V
CC
V
V
in
Digital Input Voltage (Referenced to GND)
GND
V
CC
V
VIO*
Static or Dynamic Voltage Across Switch
—
1.2
V
T
A
Operating Temperature, All Package Types
– 55
+ 125
_
C
ÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎ
Î
tr, t
f
ОООООООООООО
Î
ОООООООООООО
Î
ОООООООООООО
Î
Input Rise and Fall Time, ON/OFF Control
Inputs (Figure 10) VCC = 2.0 V
VCC = 3.0 V
VCC = 4.5 V
VCC = 9.0 V
VCC = 12.0 V
Î
Î
Î
Î
Î
Î
0
0
0
0
0
Î
Î
Î
Î
Î
Î
1000
600
500
400
250
Î
Î
Î
Î
Î
Î
ns
*For voltage drops across the switch greater than 1.2 V (switch on), excessive VCC current may
be drawn; i.e., the current out of the switch may contain both VCC and switch input components.
The reliability of the device will be unaffected unless the Maximum Ratings are exceeded.
DC ELECTRICAL CHARACTERISTIC Digital Section (Voltages Referenced to GND)
ÎÎ
ООООООО
ООООООО
ÎÎ
ООООООО
Guaranteed Limit
Î
ÎÎ
Î
Symbol
ООООООО
Î
Parameter
ООООООО
Î
Test Conditions
ÎÎ
Î
V
CC
V
ÎÎ
– 55 to
25_C
ÎÎ
Î
v
85_C
ÎÎ
Î
v
125_C
Î
Î
Unit
ÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎ
V
IH
ООООООО
Î
ООООООО
Î
ООООООО
Minimum High–Level Voltage
ON/OFF Control Inputs
ООООООО
Î
ООООООО
Î
ООООООО
Ron = Per Spec
ÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎ
2.0
3.0
4.5
9.0
12.0
ÎÎ
ÎÎ
ÎÎ
1.5
2.1
3.15
6.3
8.4
ÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎ
1.5
2.1
3.15
6.3
8.4
ÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎ
1.5
2.1
3.15
6.3
8.4
Î
Î
Î
Î
Î
V
ÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎ
Î
V
IL
ООООООО
Î
ООООООО
Î
ООООООО
Î
Maximum Low–Level Voltage
ON/OFF Control Inputs
ООООООО
Î
ООООООО
Î
ООООООО
Î
Ron = Per Spec
ÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎ
Î
2.0
3.0
4.5
9.0
12.0
ÎÎ
ÎÎ
ÎÎ
0.5
0.9
1.35
2.7
3.6
ÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎ
Î
0.5
0.9
1.35
2.7
3.6
ÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎ
Î
0.5
0.9
1.35
2.7
3.6
Î
Î
Î
Î
Î
Î
V
ÎÎ
I
in
ООООООО
Maximum Input Leakage Current
ON/OFF Control Inputs
ООООООО
Vin = VCC or GND
ÎÎ
12.0
ÎÎ
± 0.1
ÎÎ
± 1.0
ÎÎ
± 1.0
Î
µA
ÎÎ
Î
I
CC
ООООООО
Î
Maximum Quiescent Supply
Current (per Package)
ООООООО
Î
Vin = VCC or GND
VIO = 0 V
ÎÎ
Î
6.0
12.0
ÎÎ
2
4
ÎÎ
Î
20
40
ÎÎ
Î
40
160
Î
Î
µA
NOTE:Information on typical parametric values can be found in Chapter 2 of the Motorola High–Speed CMOS Data Book (DL129/D).
This device contains protection
circuitry to guard against damage
due to high static voltages or electric
fields. However, precautions must
be taken to avoid applications of any
voltage higher than maximum rated
voltages to this high–impedance circuit. For proper operation, Vin and
V
out
should be constrained to the
range GND v (Vin or V
out
) v VCC.
Unused inputs must always be
tied to an appropriate logic voltage
level (e.g., either GND or VCC).
Unused outputs must be left open.
I/O pins must be connected to a
properly terminated line or bus.
MC54/74HC4066A
High–Speed CMOS Logic Data
DL129 — Rev 6
3 MOTOROLA
DC ELECTRICAL CHARACTERISTICS Analog Section (Voltages Referenced to GND)
Guaranteed Limit
ÎÎ
Î
Symbol
ООООООО
Î
Parameter
ООООООО
Î
Test Conditions
ÎÎ
Î
V
CC
V
ÎÎ
– 55 to
25_C
ÎÎ
Î
v
85_C
ÎÎ
Î
v
125_C
Î
Î
Unit
ÎÎ
Î
ÎÎ
Î
R
on
ООООООО
Î
ООООООО
Î
Maximum “ON” Resistance
ООООООО
Î
ООООООО
Î
Vin = V
IH
VIS = VCC to GND
IS v 2.0 mA (Figures 1, 2)
ÎÎ
Î
ÎÎ
Î
2.0†
3.0†
4.5
9.0
12.0
ÎÎ
ÎÎ
—
—
120
70
70
ÎÎ
Î
ÎÎ
Î
—
—
160
85
85
ÎÎ
Î
ÎÎ
Î
—
—
200
100
100
Î
Î
Î
Î
Ω
ÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ООООООО
Î
ООООООО
Î
ООООООО
Î
ООООООО
Î
ООООООО
Î
ООООООО
Î
Vin = V
IH
VIS = VCC or GND (Endpoints)
IS v 2.0 mA (Figures 1, 2)
ÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎ
Î
2.0
3.0
4.5
9.0
12.0
ÎÎ
ÎÎ
ÎÎ
—
—
70
50
30
ÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎ
Î
—
—
85
60
60
ÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎ
Î
—
—
100
80
80
Î
Î
Î
Î
Î
Î
ÎÎ
Î
ÎÎ
Î
∆R
on
ООООООО
Î
ООООООО
Î
Maximum Difference in “ON”
Resistance Between Any Two
Channels in the Same Package
ООООООО
Î
ООООООО
Î
Vin = V
IH
VIS = 1/2 (VCC – GND)
IS v 2.0 mA
ÎÎ
Î
ÎÎ
Î
2.0
4.5
9.0
12.0
ÎÎ
ÎÎ
—
20
15
15
ÎÎ
Î
ÎÎ
Î
—
25
20
20
ÎÎ
Î
ÎÎ
Î
—
30
25
25
Î
Î
Î
Î
Ω
ÎÎ
Î
I
off
ООООООО
Î
Maximum Off–Channel Leakage
Current, Any One Channel
ООООООО
Î
Vin = V
IL
VIO = VCC or GND
Switch Off (Figure 3)
ÎÎ
Î
12.0
ÎÎ
0.1
ÎÎ
Î
0.5
ÎÎ
Î
1.0
Î
Î
µA
ÎÎ
Î
I
on
ООООООО
Î
Maximum On–Channel Leakage
Current, Any One Channel
ООООООО
Î
Vin = V
IH
VIS = VCC or GND
(Figure 4)
ÎÎ
Î
12.0
ÎÎ
0.1
ÎÎ
Î
0.5
ÎÎ
Î
1.0
Î
Î
µA
†At supply voltage (VCC) approaching 3 V the analog switch–on resistance becomes extremely non–linear. Therefore, for low–voltage
operation, it is recommended that these devices only be used to control digital signals.
NOTE:Information on typical parametric values can be found in Chapter 2 of the Motorola High–Speed CMOS Data Book (DL129/D).
AC ELECTRICAL CHARACTERISTICS (C
L
= 50 pF, ON/OFF Control Inputs: tr = tf = 6 ns)
ÎÎ
ООООООООООООООО
ÎÎ
ООООООО
Guaranteed Limit
Î
ÎÎ
Î
Symbol
ООООООООООООООО
Î
Parameter
ÎÎ
Î
V
CC
V
ÎÎ
– 55 to
25_C
ÎÎ
Î
v
85_C
ÎÎ
Î
v
125_C
Î
Î
Unit
ÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎ
Î
t
PLH
,
t
PHL
ООООООООООООООО
Î
ООООООООООООООО
Î
ООООООООООООООО
Î
Maximum Propagation Delay , Analog Input to Analog Output
(Figures 8 and 9)
ÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎ
Î
2.0
3.0
4.5
9.0
12.0
ÎÎ
ÎÎ
ÎÎ
40
30
5
5
5
ÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎ
Î
50
40
7
7
7
ÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎ
Î
60
50
8
8
8
Î
Î
Î
Î
Î
Î
ns
ÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎ
Î
t
PLZ
,
t
PHZ
ООООООООООООООО
Î
ООООООООООООООО
Î
ООООООООООООООО
Î
Maximum Propagation Delay, ON/OFF Control to Analog Output
(Figures 10 and 11)
ÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎ
Î
2.0
3.0
4.5
9.0
12.0
ÎÎ
ÎÎ
ÎÎ
80
60
20
20
20
ÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎ
Î
90
70
25
25
25
ÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎ
Î
110
80
35
35
35
Î
Î
Î
Î
Î
Î
ns
ÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎ
Î
t
PZL
,
t
PZH
ООООООООООООООО
Î
ООООООООООООООО
Î
ООООООООООООООО
Î
Maximum Propagation Delay, ON/OFF Control to Analog Output
(Figures 10 and 1 1)
ÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎ
Î
2.0
3.0
4.5
9.0
12.0
ÎÎ
ÎÎ
ÎÎ
80
45
20
20
20
ÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎ
Î
90
50
25
25
25
ÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎ
Î
100
60
30
30
30
Î
Î
Î
Î
Î
Î
ns
C
Maximum Capacitance ON/OFF Control Input
—
10
10
10
pF
ÎÎÎООООООООООООООО
Î
Control Input = GND
Analog I/O
Feedthrough
ÎÎ
Î
—
—
ÎÎ
35
1.0
ÎÎ
Î
35
1.0
ÎÎ
Î
35
1.0
Î
Î
NOTES:
1. For propagation delays with loads other than 50 pF, see Chapter 2 of the Motorola High–Speed CMOS Data Book (DL129/D).
2. Information on typical parametric values can be found in Chapter 2 of the Motorola High–Speed CMOS Data Book (DL129/D).
Typical @ 25°C, VCC = 5.0 V
C
PD
Power Dissipation Capacitance (Per Switch) (Figure 13)*
15
pF
*Used to determine the no–load dynamic power consumption: PD = CPD V
CC
2
f + ICC VCC. For load considerations, see Chapter 2 of the
Motorola High–Speed CMOS Data Book (DL129/D).
MC54/74HC4066A
MOTOROLA High–Speed CMOS Logic Data
DL129 — Rev 6
4
ADDITIONAL APPLICATION CHARACTERISTICS (Voltages Referenced to GND Unless Noted)
ÎÎ
Î
ÎÎ
Symbol
ОООООООО
Î
ОООООООО
Parameter
ОООООООООООО
Î
ОООООООООООО
Test Conditions
Î
Î
Î
V
CC
V
ÎÎ
Î
ÎÎ
Limit*
25_C
54/74HC
Î
Î
Î
Unit
ÎÎ
Î
ÎÎ
Î
BW
ОООООООО
Î
ОООООООО
Î
Maximum On–Channel Bandwidth or
Minimum Frequency Response
(Figure 5)
ОООООООООООО
Î
ОООООООООООО
Î
fin = 1 MHz Sine Wave
Adjust fin Voltage to Obtain 0 dBm at V
OS
Increase fin Frequency Until dB Meter Reads – 3 dB
RL = 50 Ω, CL = 10 pF
Î
Î
Î
Î
4.5
9.0
12.0
ÎÎ
Î
ÎÎ
Î
150
160
160
Î
Î
Î
Î
MHz
ÎÎ
Î
ÎÎ
Î
—
ОООООООО
Î
ОООООООО
Î
Off–Channel Feedthrough Isolation
(Figure 6)
ОООООООООООО
Î
ОООООООООООО
Î
fin Sine Wave
Adjust fin Voltage to Obtain 0 dBm at V
IS
fin = 10 kHz, RL = 600 Ω, CL = 50 pF
Î
Î
Î
Î
4.5
9.0
12.0
ÎÎ
Î
ÎÎ
Î
– 50
– 50
– 50
Î
Î
Î
Î
dB
ÎÎÎООООООООÎОООООООООООО
Î
fin = 1.0 MHz, RL = 50 Ω, CL = 10 pF
Î
Î
4.5
9.0
12.0
ÎÎ
Î
– 40
– 40
– 40
Î
Î
ÎÎ
Î
—
ОООООООО
Î
Feedthrough Noise, Control to
Switch
(Figure 7)
ОООООООООООО
Î
Vin v 1 MHz Square Wave (tr = tf = 6 ns)
Adjust RL at Setup so that IS = 0 A
RL = 600 Ω, CL = 50 pF
Î
Î
4.5
9.0
12.0
ÎÎ
Î
60
130
200
Î
Î
mV
PP
ÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ОООООООО
Î
ОООООООО
Î
ОООООООООООО
Î
ОООООООООООО
Î
RL = 10 kΩ, CL = 10 pF
Î
Î
Î
Î
4.5
9.0
12.0
ÎÎ
Î
ÎÎ
Î
30
65
100
Î
Î
Î
Î
ÎÎ
Î
—
ОООООООО
Î
Crosstalk Between Any Two Switches
(Figure 12)
ОООООООООООО
Î
fin Sine Wave
Adjust fin Voltage to Obtain 0 dBm at V
IS
fin = 10 kHz, RL = 600 Ω, CL = 50 pF
Î
Î
4.5
9.0
12.0
ÎÎ
Î
– 70
– 70
– 70
Î
Î
dB
ÎÎÎООООООООÎОООООООООООО
Î
fin = 1.0 MHz, RL = 50 Ω, CL = 10 pF
Î
Î
4.5
9.0
12.0
ÎÎ
Î
– 80
– 80
– 80
Î
Î
ÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎ
Î
THD
ОООООООО
Î
ОООООООО
Î
ОООООООО
Î
Total Harmonic Distortion
(Figure 14)
ОООООООООООО
Î
ОООООООООООО
Î
ОООООООООООО
Î
fin = 1 kHz, RL = 10 kΩ, CL = 50 pF
THD = THD
Measured
– THD
Source
VIS = 4.0 VPP sine wave
VIS = 8.0 VPP sine wave
VIS = 11.0 VPP sine wave
Î
Î
Î
Î
Î
Î
4.5
9.0
12.0
ÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎ
Î
0.10
0.06
0.04
Î
Î
Î
Î
Î
Î
%
*Guaranteed limits not tested. Determined by design and verified by qualification.
Loading...