O CD4051BE é um multiplexador/demultiplexador analógico CMOS de 8 canais, pertencente à família lógica 4000B da Texas Instruments. O dispositivo contém oito chaves analógicas bidirecionais que permitem conectar um dos oito canais externos a um terminal comum, selecionado por três entradas digitais de endereço.

A principal diferença prática em relação ao CD4051BM que você perguntou anteriormente está na versão de encapsulamento: o CD4051BE é a versão PDIP-16 (through-hole) da Texas Instruments.

---

1. Características principais

Característica	CD4051BE
Fabricante	Texas Instruments
Part Number	CD4051BE
Tipo	Multiplexador/demultiplexador analógico
Tecnologia	CMOS
Configuração	8:1
Canais analógicos	8
Terminal comum	1
Chaves	Bidirecionais
Entradas de seleção	A, B e C
Habilitação	INH
Alimentação	Simples ou bipolar
Alimentação simples	até 20 V, conforme condições especificadas
Sinal	Analógico ou digital
Break-before-make	Sim
Encapsulamento	PDIP-16
Montagem	Through-hole
NCM recomendado	8542.39.99

A Texas Instruments descreve o CD4051B como um multiplexador analógico 8:1 de um canal, com operação bidirecional e alimentação ampla. Texas Instruments — CD4051B

---

2. Função do CD4051BE

O CD4051BE funciona como uma chave eletrônica analógica controlada digitalmente.

Ele possui oito canais:

X0 ─────┐

X1 ─────┤

X2 ─────┤

X3 ─────┤

X4 ─────┤

X5 ─────┤────► CD4051BE ────► X

X6 ─────┤

X7 ─────┘

O microcontrolador fornece três bits:

A

B

C

Esses três bits determinam qual dos oito canais será conectado ao terminal comum X.

---

3. Seleção dos canais

A tabela lógica básica é:

C	B	A	Canal selecionado
0	0	0	X0
0	0	1	X1
0	1	0	X2
0	1	1	X3
1	0	0	X4
1	0	1	X5
1	1	0	X6
1	1	1	X7

Portanto:

23=8

Com apenas três GPIOs, o microcontrolador consegue selecionar oito canais diferentes.

---

4. Multiplexador

Quando utilizado como multiplexador:

X0 ──┐

X1 ──┤

X2 ──┤

X3 ──┤

X4 ──┤

X5 ──┤──► X

X6 ──┤

X7 ──┘

A saída comum X recebe o sinal do canal selecionado.

Por exemplo:

A = 0

B = 1

C = 0

Então:

X2 ─────────► X

Se X2 estiver em 2,35 V, aproximadamente esse sinal estará disponível em X, descontando as características elétricas da chave.

---

5. Demultiplexador

Como as chaves são bidirecionais, o CD4051BE também pode ser utilizado na direção inversa.

Por exemplo:

┌── X0

│

├── X1

│

SINAL ───► X ────┼── X2

│

├── X3

│

├── X4

│

├── X5

│

├── X6

│

└── X7

O mesmo circuito pode, portanto, funcionar como:

multiplexador ou demultiplexador analógico.

---

6. Por que ele é chamado de "analógico"?

Essa é uma característica muito importante.

O CD4051BE não trabalha somente com níveis:

0

1

A chave pode transportar uma tensão analógica.

Por exemplo:

X0 = 0,25 V

X1 = 1,10 V

X2 = 2,35 V

X3 = 3,08 V

Se o canal X2 for selecionado:

X2 ───────► X

 

2,35 V ───► aproximadamente 2,35 V

Portanto, ele pode ser usado para multiplexar sinais provenientes de sensores.

---

7. Aplicação com ADC

Uma aplicação extremamente comum é expandir a quantidade de entradas analógicas de um microcontrolador.

Imagine um microcontrolador com apenas um ADC disponível:

CD4051BE

 

Sensor 0 ──► X0

Sensor 1 ──► X1

Sensor 2 ──► X2

Sensor 3 ──► X3

Sensor 4 ──► X4

Sensor 5 ──► X5

Sensor 6 ──► X6

Sensor 7 ──► X7

│

▼

X

│

▼

ADC

O microcontrolador seleciona cada sensor:

Seleciona X0 → lê ADC

Seleciona X1 → lê ADC

Seleciona X2 → lê ADC

...

Seleciona X7 → lê ADC

Assim, uma única entrada ADC pode ser utilizada para medir até oito sinais.

---

8. Aplicação em seu contexto com microcontroladores

Por exemplo, em um ESP32, STM32 ou CH32V003, três GPIOs podem controlar:

GPIO ───► A

GPIO ───► B

GPIO ───► C

enquanto:

X ───► ADC

Os oito sensores são conectados a:

X0

X1

X2

X3

X4

X5

X6

X7

É uma solução simples para aumentar a quantidade de canais analógicos disponíveis.

---

9. Entrada INH

O CD4051BE possui uma entrada:

INH — Inhibit

Ela controla a habilitação das chaves.

Quando o circuito está inibido:

INH = HIGH

 

↓

 

Todas as chaves desligadas

Quando habilitado:

INH = LOW

 

↓

 

Canal selecionado por A/B/C conectado

Isso permite controlar externamente quando o multiplexador deve participar do circuito.

---

10. Chaves bidirecionais

Cada canal funciona como uma chave eletrônica.

Representação simplificada:

X0 ────────[ CHAVE CMOS ]──────── X

A direção da corrente pode ser invertida.

Portanto:

X0 → X

ou:

X → X0

são possíveis.

Isso diferencia o CD4051 de vários multiplexadores digitais convencionais.

---

11. Resistência de condução — RON

Uma característica fundamental é a resistência existente quando uma chave está ligada.

Ela é denominada:

R_ON

Na prática:

Sinal ───[ RON ]─── X

Portanto, o CD4051 não é uma chave ideal.

A resistência depende de:

• tensão de alimentação;
• tensão do sinal;
• temperatura;
• corrente;
• processo de fabricação.

Em aplicações de medição de alta precisão, esse parâmetro deve ser considerado.

---

12. Consequência do RON

Imagine uma fonte de sinal com resistência de 1 kΩ:

Fonte ──1 kΩ── CD4051 ── ADC

│

RON

O RON do CD4051 forma um divisor com a impedância da fonte e pode provocar erro de tensão.

Por isso, para aplicações de ADC, é recomendável avaliar:

• impedância do sensor;
• RON;
• tempo de aquisição do ADC;
• capacitância do canal;
• necessidade de buffer operacional.

---

13. Buffer operacional

Em uma aplicação de ADC mais exigente, uma configuração melhor pode ser:

Sensores

│

▼

CD4051BE

│

▼

Buffer operacional

│

▼

ADC

O amplificador operacional apresenta uma impedância de entrada elevada e fornece uma saída de baixa impedância ao ADC.

---

14. Alimentação

Uma característica importante da família CD4051B é a ampla faixa de alimentação.

O dispositivo pode operar com:

Alimentação simples

por exemplo:

VDD = +5 V

VSS = 0 V

ou com alimentação bipolar:

VDD = +5 V

VSS = 0 V

VEE = −5 V

A alimentação bipolar é especialmente interessante quando o sinal analógico pode assumir valores positivos e negativos.

A TI especifica diferentes condições de alimentação simples e dupla para o CD4051B. Datasheet/Produto CD4051B — Texas Instruments

---

15. VDD, VSS e VEE

O componente possui três referências de alimentação importantes:

VDD

Alimentação positiva.

VSS

Referência/terra lógico.

VEE

Alimentação negativa para a seção analógica quando utilizada.

Por exemplo, em uma aplicação bipolar:

+5 V

│

VDD

│

┌────┴────┐

│ CD4051 │

└────┬────┘

│

VSS

│

GND

 

VEE

│

-5 V

---

16. Break-before-make

O CD4051BE possui característica:

Break-before-make

Isso significa que, ao trocar de canal, a chave anterior é desligada antes da próxima ser ligada.

Exemplo:

X0 ligado

│

▼

X0 desligado

│

▼

pequeno intervalo

│

▼

X1 ligado

Isso evita uma conexão momentânea indesejada entre dois canais.

---

17. Velocidade

Apesar de ser uma família CMOS antiga, o CD4051B possui largura de banda suficiente para muitas aplicações de sinais analógicos.

A TI especifica aproximadamente:

20 MHz

para a versão atual, em condições especificadas.

Entretanto, isso não significa que o componente seja um multiplexador de RF.

O desempenho real depende muito de:

• RON;
• capacitâncias;
• impedância da fonte;
• carga;
• tensão de alimentação;
• frequência do sinal.

---

18. Baixo consumo

Uma das características históricas da família 4000 CMOS é o baixíssimo consumo estático.

Isso permite utilizar o CD4051 em:

• equipamentos alimentados por bateria;
• instrumentos portáteis;
• sistemas de aquisição;
• equipamentos industriais;
• circuitos de controle.

---

19. Aplicações típicas

O CD4051BE pode ser utilizado em:

• multiplexadores analógicos;
• demultiplexadores analógicos;
• seleção de sensores;
• expansão de entradas ADC;
• sistemas de aquisição de dados;
• instrumentação;
• seleção de sinais de áudio;
• comutação de sinais;
• sistemas de controle;
• equipamentos industriais;
• circuitos de medição.

---

20. Pinagem do CD4051BE

O CD4051BE possui 16 pinos.

Pino	Função
1	X4
2	X6
3	X — terminal comum
4	X7
5	X5
6	INH
7	VEE
8	VSS
9	C
10	B
11	A
12	X3
13	X0
14	X1
15	X2
16	VDD

---

21. Diagrama funcional

CD4051BE

 

X0 ─────────────┐

X1 ─────────────┤

X2 ─────────────┤

X3 ─────────────┤

X4 ─────────────┤

X5 ─────────────┤──► MATRIZ DE

X6 ─────────────┤ CHAVES CMOS ───► X

X7 ─────────────┘

 

▲

│

┌─────┴─────┐

│ DECODIFIC.│

└─────┬─────┘

│

A ───┤

B ───┤

C ───┤

│

INH

---

22. CD4051BE × CD4051BM

Como você também perguntou pelo CD4051BM, vale destacar a diferença:

Característica	CD4051BE	CD4051BM
Fabricante	Texas Instruments	Texas Instruments
Função	MUX/DEMUX analógico	MUX/DEMUX analógico
Canais	8	8
Configuração	8:1	8:1
Controle	A/B/C	A/B/C
INH	Sim	Sim
Bidirecional	Sim	Sim
Família	CD4000B	CD4000B
Encapsulamento	PDIP-16	Variante SMD/histórica conforme sufixo
Montagem	Through-hole	Surface-mount, conforme variante
NCM	8542.39.99	8542.39.99

Importante: o E no CD4051BE é uma identificação de pedido/encapsulamento da Texas Instruments associada à versão PDIP, enquanto o código exato completo deve ser conferido na marcação do componente e no datasheet correspondente.

---

23. Descrição minuciosa para cadastro

CD4051BE — Texas Instruments

Circuito integrado CMOS multiplexador/demultiplexador analógico de oito canais, contendo oito chaves eletrônicas analógicas bidirecionais controladas por lógica digital. O dispositivo permite selecionar um dos oito canais analógicos X0 a X7 e conectá-lo ao terminal comum X mediante três entradas de seleção binária A, B e C, podendo também realizar a função inversa de demultiplexação devido à natureza bidirecional das chaves. Possui entrada INH (Inhibit) para desabilitação de todos os canais, terminais de alimentação VDD, VSS e VEE e pode operar com alimentação simples ou bipolar, permitindo o chaveamento de sinais analógicos positivos, negativos ou digitais dentro dos limites especificados. Apresenta tecnologia CMOS de baixo consumo, baixa corrente de fuga, resistência de condução quando ligada e característica break-before-make. É indicado para multiplexação e seleção de sinais de sensores, expansão de entradas analógicas de conversores A/D, sistemas de aquisição de dados, instrumentação, circuitos de áudio, equipamentos de controle e aplicações industriais. O componente é fornecido em encapsulamento PDIP-16 para montagem through-hole.