CMOS Triple 2-Channel Analog Multiplexer/Demultiplexer with Logic-Level Conversion 16-TSSOP -55 to 125 The CD4053BPWG4 is a triple 2-channel analog multiplexer/demultiplexer manufactured by Texas Instruments (TEXAS).  

**Key Specifications:**  
- **Type:** Analog Multiplexer/Demultiplexer  
- **Number of Channels:** 3 (Triple 2:1)  
- **Supply Voltage Range (VDD - VSS):** 3V to 20V  
- **On-Resistance (Typical):** 125Ω (at VDD = 15V)  
- **Low Power Consumption**  
- **Break-Before-Make Switching**  
- **Package:** TSSOP-16  
- **Operating Temperature Range:** -55°C to +125°C  
- **Logic Level Compatibility:** CMOS  

This device is designed for signal routing in analog and digital applications.

CMOS Triple 2-Channel Analog Multiplexer/Demultiplexer with Logic-Level Conversion 16-TSSOP -55 to 125# CD4053BPWG4 Technical Documentation

## 1. Application Scenarios

### Typical Use Cases
The CD4053BPWG4 is a triple 2-channel analog multiplexer/demultiplexer IC commonly employed in signal routing applications. Key use cases include:

 Signal Switching Systems 
- Audio signal routing in mixing consoles and audio interfaces
- Instrumentation channel selection in test and measurement equipment
- Sensor multiplexing in data acquisition systems
- Communication signal path switching in RF applications

 Analog Signal Processing 
- Sample-and-hold circuit implementations
- Programmable gain amplifier configurations
- Analog-to-digital converter input channel expansion
- Signal conditioning circuit reconfiguration

 Digital Systems 
- Digital I/O port expansion
- Bus switching and signal gating
- Logic level translation between different voltage domains
- Microcontroller peripheral sharing

### Industry Applications

 Industrial Automation 
- PLC input/output channel selection
- Process control signal routing
- Multi-sensor monitoring systems
- Factory automation equipment

 Medical Electronics 
- Patient monitoring equipment channel switching
- Diagnostic instrument signal selection
- Biomedical sensor interface circuits
- Medical imaging system analog front-ends

 Consumer Electronics 
- Audio/video signal routing in home entertainment systems
- Battery-powered portable device signal management
- Automotive infotainment system input selection
- Smart home device interface circuits

 Telecommunications 
- Base station signal routing
- Network equipment channel management
- Modem and router analog section control
- Wireless communication system interface switching

### Practical Advantages and Limitations

 Advantages 
-  Wide Voltage Range : Operates from 3V to 18V supply voltage
-  Low Power Consumption : Typical quiescent current of 1μA at 5V
-  High Noise Immunity : CMOS technology provides excellent noise rejection
-  Bidirectional Operation : Signals can flow in either direction
-  Break-Before-Make Switching : Prevents signal shorting during switching transitions
-  Low ON Resistance : Typically 125Ω at VDD = 15V

 Limitations 
-  Limited Bandwidth : Maximum frequency typically 40MHz, unsuitable for high-speed applications
-  ON Resistance Variation : RON varies with supply voltage and signal level
-  Charge Injection : Can cause glitches during switching in precision applications
-  Voltage Handling : Maximum analog signal swing limited to supply rails
-  Temperature Sensitivity : Performance parameters vary with temperature

## 2. Design Considerations

### Common Design Pitfalls and Solutions

 Power Supply Decoupling 
-  Problem : Inadequate decoupling causes switching noise and signal integrity issues
-  Solution : Use 100nF ceramic capacitor close to VDD pin and 10μF bulk capacitor nearby

 Signal Level Management 
-  Problem : Exceeding supply rails damages internal protection diodes
-  Solution : Implement input clamping circuits or level shifters for signals outside 0V to VDD range

 Switching Transient Management 
-  Problem : Charge injection causes voltage spikes during switching
-  Solution : Add small capacitors (10-100pF) at critical nodes or implement soft switching

 Ground Bounce Issues 
-  Problem : Simultaneous switching of multiple channels causes ground noise
-  Solution : Use separate analog and digital grounds with proper star-point connection

### Compatibility Issues with Other Components

 Digital Interface Compatibility 
-  TTL Compatibility : Requires pull-up resistors when interfacing with TTL logic
-  CMOS Compatibility : Direct interface with most CMOS logic families
-  Microcontroller Interface : Compatible with 3.3V and 5V microcontroller I/O

 Analog Signal Chain Integration 
-  Op-Amp Interfaces : Consider op-amp output impedance and multiplexer RON for signal attenuation
-  ADC Integration : Account for multiplexer settling time in ADC sampling systems
-  Sensor Interfaces : Match

CMOS Triple 2-Channel Analog Multiplexer/Demultiplexer with Logic-Level Conversion 16-TSSOP -55 to 125 The CD4053BPWG4 is a triple 2-channel analog multiplexer/demultiplexer manufactured by Texas Instruments (TI) and Burr-Brown (BB).  

### Key Specifications:  
- **Type**: Analog Multiplexer/Demultiplexer  
- **Channels**: 3 (Triple 2:1)  
- **On-Resistance (Typical)**: 125Ω (at VDD = 15V)  
- **Supply Voltage Range (VDD - VSS)**: 3V to 20V  
- **Logic Level Compatibility**: 3V to 20V  
- **Low Power Consumption**: 1µW (Typical at VDD = 5V)  
- **Package**: TSSOP-16  
- **Operating Temperature Range**: -55°C to +125°C  
- **Break-Before-Make Switching**: Yes  
- **Digital Input High Voltage (VIH)**: 70% of VDD  
- **Digital Input Low Voltage (VIL)**: 30% of VDD  

This device is commonly used in signal routing, audio/video switching, and data acquisition systems.

CMOS Triple 2-Channel Analog Multiplexer/Demultiplexer with Logic-Level Conversion 16-TSSOP -55 to 125# CD4053BPWG4 Technical Documentation

## 1. Application Scenarios

### Typical Use Cases
The CD4053BPWG4 is a triple 2-channel analog multiplexer/demultiplexer IC commonly employed in signal routing applications. Key use cases include:

 Signal Switching Systems 
- Audio/video signal routing in consumer electronics
- Test equipment channel selection
- Data acquisition system input multiplexing
- Communication system signal path switching

 Analog Signal Processing 
- Programmable gain amplifier input selection
- Multi-sensor interface systems
- Analog computing circuit configuration
- Instrumentation amplifier input switching

 Digital Control Applications 
- Microcontroller I/O expansion
- Logic level translation
- Bus switching and isolation
- Multiple peripheral device sharing

### Industry Applications

 Consumer Electronics 
- Home theater systems for audio/video input selection
- Gaming consoles for peripheral switching
- Smart home devices for sensor multiplexing
- Portable devices for power management switching

 Industrial Automation 
- PLC input/output expansion
- Process control signal conditioning
- Multi-sensor monitoring systems
- Test and measurement equipment

 Telecommunications 
- Base station signal routing
- Network switching equipment
- Modem signal path selection
- Telephony system interface switching

 Medical Equipment 
- Patient monitoring system input selection
- Diagnostic equipment signal routing
- Medical imaging system control
- Laboratory instrument automation

### Practical Advantages and Limitations

 Advantages 
-  Wide Voltage Range : Operates from 3V to 18V supply
-  Low Power Consumption : Typical quiescent current of 1μA at 5V
-  High Noise Immunity : CMOS technology provides excellent noise rejection
-  Bidirectional Operation : Signals can flow in either direction
-  Break-Before-Make Switching : Prevents signal shorting during switching

 Limitations 
-  Limited Bandwidth : Maximum frequency ~40MHz, unsuitable for RF applications
-  Switch Resistance : Typical 125Ω on-resistance causes signal attenuation
-  Charge Injection : Can cause glitches in sensitive analog circuits
-  Voltage Headroom : Requires adequate supply margin for proper operation

## 2. Design Considerations

### Common Design Pitfalls and Solutions

 Power Supply Decoupling 
-  Pitfall : Inadequate decoupling causing switching noise and oscillations
-  Solution : Use 100nF ceramic capacitor close to VDD pin and 10μF bulk capacitor

 Signal Integrity Issues 
-  Pitfall : Excessive trace length causing signal degradation
-  Solution : Keep signal paths short and use proper impedance matching

 Ground Bounce 
-  Pitfall : Poor ground return paths causing digital noise in analog signals
-  Solution : Implement star grounding and separate analog/digital grounds

 Overvoltage Protection 
-  Pitfall : Input signals exceeding supply rails damaging internal protection diodes
-  Solution : Use series resistors or external protection circuits

### Compatibility Issues with Other Components

 Mixed-Signal Systems 
- Ensure logic level compatibility between control signals and microcontroller
- Use level shifters when interfacing with 1.8V or 3.3V logic families
- Consider propagation delay matching in synchronous systems

 Analog Front-End Integration 
- Match impedance with source and load circuits
- Account for on-resistance in gain calculations
- Consider charge injection effects in sample-and-hold applications

 Power Supply Sequencing 
- Ensure control inputs don't exceed supply voltage during power-up
- Implement proper power-on reset circuits
- Consider using power supply supervisors

### PCB Layout Recommendations

 Power Distribution 
- Use separate power planes for analog and digital supplies
- Implement proper star grounding technique
- Place decoupling capacitors within 5mm of power pins

 Signal Routing 
- Keep analog signal traces away from digital control lines
- Use ground planes beneath sensitive analog traces
- Minimize