
SEMICONDUCTOR TECHNICAL DATA
1REV 6
Motorola, Inc. 1995
10/95
"  #!
"!$ "!$
High–Performance Silicon–Gate CMOS
The MC54/74HC4016 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 HC4016 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.
This device is identical in both function and pinout to the HC4066. 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 HC4316. For analog
switches with lower RON characteristics, use the HC4066.
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: 32 FETs or 8 Equivalent Gates
LOGIC DIAGRAM
1
13
4
5
8
6
11
12
2
3
9
10
A ON/OFF CONTROL
B ON/OFF CONTROL
C ON/OFF CONTROL
D ON/OFF CONTROL
XA
XB
XC
XD
YA
YB
YC
YD
ANALOG
OUTPUTS/INPUTS
ANALOG INPUTS/OUTPUTS = XA, XB, XC, XD
PIN 14 = VCC
PIN 7 = GND

FUNCTION TABLE
PIN ASSIGNMENT
XB
YB
YA
XA
GND
C ON/OFF
CONTROL
B ON/OFF
CONTROL
11
12
13
14
8
9
105
4
3
2
1
7
6
YD
XD
D ON/OFF
CONTROL
A ON/OFF
CONTROL
VCC
XC
YC
On/Off Control State of
Input Analog Switch
L Off
H On
D SUFFIX
SOIC PACKAGE
CASE 751A–03
N SUFFIX
PLASTIC PACKAGE
CASE 646–06
ORDERING INFORMATION
MC54HCXXXXJ
MC74HCXXXXN
MC74HCXXXXD
Ceramic
Plastic
SOIC
1
14
1
14
J SUFFIX
CERAMIC PACKAGE
CASE 632–08
1
14
MC54/74HC4016
MOTOROLA High–Speed CMOS Logic Data
DL129 — Rev 6
2
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
MAXIMUM RATINGS*
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Symbol
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Parameter
ÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎ
Value
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Unit
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
VCC
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Positive DC Supply Voltage (Referenced to GND)
ÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎ
– 0.5 to + 14.0
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
V
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
VIS
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Analog Input Voltage (Referenced to GND)
ÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎ
– 0.5 to VCC + 0.5
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
V
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Vin
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Digital Input Voltage (Referenced to GND)
ÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎ
– 1.5 to VCC + 1.5
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
V
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
I
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
DC Current Into or Out of Any Pin
ÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎ
± 25
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
mA
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
PD
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Power Dissipation in Still Air,Plastic or Ceramic DIP†
SOIC Package†
ÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎ
750
500
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
mW
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Tstg
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Storage Temperature
ÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎ
– 65 to + 150
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
_
C
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
TL
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Lead Temperature, 1 mm from Case for 10 Seconds
(Plastic DIP or SOIC Package)
(Ceramic DIP)
ÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎ
260
300
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
_
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
For high frequency or heavy load considerations, see Chapter 2 of the Motorola High–Speed CMOS Data Book (DL129/D).
RECOMMENDED OPERATING CONDITIONS
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Symbol
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Parameter
Min
Max
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Unit
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
VCC
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Positive DC Supply Voltage (Referenced to GND)
2.0
12.0
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
V
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
VIS
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Analog Input Voltage (Referenced to GND)
GND
VCC
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
V
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Vin
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Digital Input Voltage (Referenced to GND)
GND
VCC
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
V
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
VIO*
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Static or Dynamic Voltage Across Switch
1.2
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
V
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
TA
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Operating Temperature, All Package Types
– 55
+ 125
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
_
C
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
tr, tf
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Input Rise and Fall Time, ON/OFF VCC = 2.0 V
Control Inputs (Figure 10) VCC = 4.5 V
VCC = 9.0 V
VCC = 12.0 V
0
0
0
0
1000
500
400
250
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
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 CHARACTERISTICS Digital Section (Voltages Referenced to GND)
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Symbol
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Parameter
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Test Conditions
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
VCC
V
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Guaranteed Limit
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Unit
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Symbol
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Parameter
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Test Conditions
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
VCC
V
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
– 55 to
25
_
C
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
v
85
_
C
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
v
125
_
C
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Unit
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
VIH
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Minimum High–Level Voltage
ON/OFF Control Inputs
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Ron = per spec
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
2.0
4.5
9.0
12.0
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
1.5
3.15
6.3
8.4
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
1.5
3.15
6.3
8.4
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
1.5
3.15
6.3
8.4
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
V
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
VIL
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Maximum Low–Level Voltage
ON/OFF Control Inputs
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Ron = per spec
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
2.0
4.5
9.0
12.0
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
0.3
0.9
1.8
2.4
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
0.3
0.9
1.8
2.4
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
0.3
0.9
1.8
2.4
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
V
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Iin
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Maximum Input Leakage Current,
ON/OFF Control Inputs
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Vin = VCC or GND
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
12.0
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
±0.1
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
±1.0
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
±1.0
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
µA
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ICC
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Maximum Quiescent Supply
Current (per Package)
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Vin = VCC or GND
VIO = 0 V
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
6.0
12.0
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
2
8
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
20
80
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
40
160
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
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 cir-
cuit. For proper operation, Vin and
Vout 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.
MC54/74HC4016
High–Speed CMOS Logic Data
DL129 — Rev 6 3 MOTOROLA
DC ELECTRICAL CHARACTERISTICS Analog Section (Voltages Referenced to GND)
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Symbol
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Parameter
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Test Conditions
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
VCC
V
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Guaranteed Limit
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Unit
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Symbol
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Parameter
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Test Conditions
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
VCC
V
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
– 55 to
25
_
C
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
v
85
_
C
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
v
125
_
C
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Unit
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Ron
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Maximum “ON” Resistance
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Vin = VIH
VIS = VCC to GND
IS
v
2.0 mA (Figures 1, 2)
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
2.0†
4.5
9.0
12.0
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
320
170
170
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
400
215
215
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
480
255
255
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Vin = VIH
VIS = VCC or GND (Endpoints)
IS
v
2.0 mA (Figures 1, 2)
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
2.0
4.5
9.0
12.0
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
180
135
135
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
225
170
170
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
270
205
205
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Ron
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Maximum Difference in “ON”
Resistance Between Any Two
Channels in the Same Package
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Vin VIH
VIS = 1/2 (VCC – GND)
IS
v
2.0 mA
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
2.0
4.5
9.0
12.0
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
30
20
20
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
35
25
25
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
40
30
30
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Ioff
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Maximum Off–Channel Leakage
Current, Any One Channel
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Vin = VIL
VIO = VCC or GND
Switch Off (Figure 3)
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
12.0
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
0.1
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
0.5
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
1.0
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
µA
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Ion
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Maximum On–Channel Leakage
Current, Any One Channel
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Vin = VIH
VIS = VCC or GND
(Figure 4)
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
12.0
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
0.1
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
0.5
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
1.0
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
µA
At supply voltage (VCC – GND) approaching 2 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 (CL = 50 pF, ON/OFF Control Inputs: tr = tf = 6 ns)
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Symbol
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Parameter
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
VCC
V
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Guaranteed Limit
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Unit
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Symbol
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Parameter
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
VCC
V
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
– 55 to
25
_
C
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
v
85
_
C
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
v
125
_
C
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Unit
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
tPLH,
tPHL
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Maximum Propagation Delay, Analog Input to Analog Output
(Figures 8 and 9)
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
2.0
4.5
9.0
12.0
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
50
10
10
10
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
65
13
13
13
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
75
15
15
15
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ns
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
tPLZ,
tPHZ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Maximum Propagation Delay, ON/OFF Control to Analog Output
(Figures 10 and 11)
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
2.0
4.5
9.0
12.0
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
150
30
30
30
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
190
38
38
38
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
225
45
45
45
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ns
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
tPZL,
tPZH
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Maximum Propagation Delay, ON/OFF Control to Analog Output
(Figures 10 and 11)
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
2.0
4.5
9.0
12.0
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
125
25
25
25
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
160
32
32
32
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
185
37
37
37
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ns
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
C
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Maximum Capacitance ON/OFF Control Input
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
10
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
10
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
10
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
pF
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Control Input = GND
Analog I/O
Feedthrough
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
35
1.0
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
35
1.0
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
35
1.0
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
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).
CPD
Power Dissipation Capacitance (Per Switch)* (Figure 13)
Typical @ 25°C, VCC = 5.0 V
pF
CPD Power Dissipation Capacitance (Per Switch)* (Figure 13)
15
pF
*Used to determine the no–load dynamic power consumption: PD = CPD VCC2f + ICC VCC. For load considerations, see Chapter 2 of the
Motorola High–Speed CMOS Data Book (DL129/D).
MC54/74HC4016
MOTOROLA High–Speed CMOS Logic Data
DL129 — Rev 6
4
ADDITIONAL APPLICATION CHARACTERISTICS (Voltages Referenced to GND unless noted)
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Symbol
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Parameter
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Test Conditions
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
VCC
V
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Limit*
25
_
C
54/74HC
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Unit
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
BW
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Maximum On–Channel Bandwidth or
Minimum Frequency Response
(Figure 5)
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
fin = 1 MHz Sine Wave
Adjust fin Voltage to Obtain 0 dBm at VOS
Increase fin Frequency Until dB Meter Reads – 3 dB
RL = 50 , CL = 10 pF
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
4.5
9.0
12.0
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
150
160
160
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
MHz
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Off–Channel Feedthrough Isolation
(Figure 6)
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
fin
Sine Wave
Adjust fin Voltage to Obtain 0 dBm at VIS
fin = 10 kHz, RL = 600 , CL = 50 pF
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
4.5
9.0
12.0
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
– 50
– 50
– 50
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
dB
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
fin = 1.0 MHz, RL = 50 , CL = 10 pF
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
4.5
9.0
12.0
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
– 40
– 40
– 40
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Feedthrough Noise, Control to Switch
(Figure 7)
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Vin
v
1 MHz Square Wave (tr = tf = 6 ns)
Adjust RL at Setup so that IS = 0 A
RL = 600 , CL = 50 pF
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
4.5
9.0
12.0
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
60
130
200
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
mVPP
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
RL = 10 k, CL = 10 pF
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
4.5
9.0
12.0
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
30
65
100
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Crosstalk Between Any Two Switches
(Figure 12)
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
fin
Sine Wave
Adjust fin Voltage to Obtain 0 dBm at VIS
fin = 10 kHz, RL = 600 , CL = 50 pF
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
4.5
9.0
12.0
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
– 70
– 70
– 70
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
dB
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
fin = 1.0 MHz, RL = 50 , CL = 10 pF
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
4.5
9.0
12.0
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
– 80
– 80
– 80
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
THD
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Total Harmonic Distortion
(Figure 14)
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
fin = 1 kHz, RL = 10 k, CL = 50 pF
THD = THDMeasured – THDSource
VIS = 4.0 VPP sine wave
VIS = 8.0 VPP sine wave
VIS = 11.0 VPP sine wave
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
4.5
9.0
12.0
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
0.10
0.06
0.04
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
%
*Guaranteed limits not tested. Determined by design and verified by qualification.
MC54/74HC4016
High–Speed CMOS Logic Data
DL129 — Rev 6 5 MOTOROLA
160
140
120
100
80
60
40
20
00 .5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0
120
100
80
60
40
20
00 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0
80
70
60
50
40
30
20
10
00 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0
Vin, INPUT VOLTAGE (VOLTS), REFERENCED TO GND Vin, INPUT VOLTAGE (VOLTS), REFERENCED TO GND
Vin, INPUT VOLTAGE (VOLTS), REFERENCED TO GND
Figure 1b. Typical On Resistance, VCC = 4.5 V
Figure 1d. Typical On Resistance, VCC = 9.0 VFigure 1c. Typical On Resistance, VCC = 6.0 V
Figure 1e. Typical On Resistance, VCC = 12.0 V
3000
2500
2000
1500
1000
500
00 .25 .50 .75 1.00 1.25 1.5 1.75 2.00
300
250
200
150
100
50
00 .5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5
Vin, INPUT VOLTAGE (VOLTS), REFERENCED TO GND Vin, INPUT VOLTAGE (VOLTS), REFERENCED TO GND
Ron
Figure 1a. Typical On Resistance, VCC = 2.0 V
125
°
C
25
°
C
55
°
C
125
°
C
25
°
C
55
°
C
125
°
C
25
°
C
55
°
C
125
°
C
25
°
C
55
°
C
125
°
C
25
°
C
55
°
C
Figure 2. On Resistance Test Set–Up
PLOTTER
MINI COMPUTER
PROGRAMMABLE
POWER
SUPPLY DC ANALYZER
VCC
+
ANALOG IN COMMON OUT
GND
DEVICE
UNDER TEST
, ON RESISTANCE (OHMS)
Ron, ON RESISTANCE (OHMS)
Ron, ON RESISTANCE (OHMS)
Ron, ON RESISTANCE (OHMS)Ron, ON RESISTANCE (OHMS)
MC54/74HC4016
MOTOROLA High–Speed CMOS Logic Data
DL129 — Rev 6
6
Figure 3. Maximum Off Channel Leakage Current,
Any One Channel, Test Set–Up
OFF
7
14 VCC
A
VCC
GND
VCC
SELECTED
CONTROL
INPUT
VIL
Figure 4. Maximum On Channel Leakage Current,
Channel to Channel, Test Set–Up
ON
14 VCC
N/C
A
GND
VCC
7
SELECTED
CONTROL
INPUT
VIH
Figure 5. Maximum On–Channel Bandwidth
Test Set–Up
ON
14
VCC
0.1
µ
FCL*
fin dB
METER
*Includes all probe and jig capacitance.
VOS
7
SELECTED
CONTROL
INPUT
VCC
Figure 6. Off–Channel Feedthrough Isolation,
Test Set–Up
OFF
7
14
VCC
0.1
µ
FCL*
fin dB
METER
*Includes all probe and jig capacitance.
VOS
RL
VIS
SELECTED
CONTROL
INPUT
Figure 7. Feedthrough Noise, ON/OFF Control to
Analog Out, Test Set–Up
14
VCC
CL*
*Includes all probe and jig capacitance.
OFF/ON
VCC
GND
Vin
1 MHz
tr = tf = 6 ns
CONTROL
VCC/2
RLIS
RLVOS
7
SELECTED
CONTROL
INPUT
VCC/2
VCC
GND
ANALOG IN
ANALOG OUT 50%
tPLH tPHL
50%
Figure 8. Propagation Delays, Analog In to
Analog Out
MC54/74HC4016
High–Speed CMOS Logic Data
DL129 — Rev 6 7 MOTOROLA
Figure 9. Propagation Delay Test Set–Up
ON
14 VCC
*Includes all probe and jig capacitance.
TEST
POINT
ANALOG OUTANALOG IN
CL*
7
SELECTED
CONTROL
INPUT
VCC
trtfVCC
GND
HIGH
IMPEDANCE
VOL
VOH
HIGH
IMPEDANCE
CONTROL
ANALOG
OUT
90%
50%
10%
50%
50%
10%
90%
tPZH tPHZ
tPZL tPLZ
Figure 10. Propagation Delay, ON/OFF Control
to Analog Out
ON/OFF
VCC
TEST
POINT
14
VCC 1 k
POSITION WHEN TESTING tPHZ AND tPZH
CL*
1
2
1
2
Figure 11. Propagation Delay Test Set–Up
1
2
POSITION WHEN TESTING tPLZ AND tPZL
7
SELECTED
CONTROL
INPUT
Figure 12. Crosstalk Between Any Two Switches,
Test Set–Up
RL
ON
14
VCC OR GND CL*
*Includes all probe and jig capacitance
OFF
RL
RL
VIS
RLCL*
VOS
fin 0.1
µ
F
VCC/2 VCC/2
7
SELECTED
CONTROL
INPUT
VCC/2
Figure 13. Power Dissipation Capacitance
Test Set–Up
14
VCC
NC
OFF/ON
A
NC
7SELECTED
CONTROL
INPUT
ON/OFF CONTROL
ON
VCC
0.1
µ
F
CL*
fin RL
TO
DISTORTION
METER
*Includes all probe and jig capacitance.
VOS
VIS
7SELECTED
CONTROL
INPUT
VCC
Figure 14. Total Harmonic Distortion, Test Set–Up
*Includes all probe and jig capacitance.
VCC
VCC/2
MC54/74HC4016
MOTOROLA High–Speed CMOS Logic Data
DL129 — Rev 6
8
0
10
20
30
40
50
100 1.0 2.0
FREQUENCY (kHz)
dBm
60
70
80
90
FUNDAMENTAL FREQUENCY
DEVICE
SOURCE
Figure 15. Plot, Harmonic Distortion
3.0
APPLICATION INFORMATION
The ON/OFF Control pins should be at VCC or GND logic
levels, VCC being recognized as logic high and GND being
recognized as a logic low. Unused analog inputs/outputs
may be left floating (not connected). However, it is advisable
to tie unused analog inputs and outputs to VCC or GND
through a low value resistor. This minimizes crosstalk and
feedthrough noise that may be picked up by the unused I/O
pins.
The maximum analog voltage swings are determined by
the supply voltages VCC and GND. The positive peak analog
voltage should not exceed VCC. Similarly, the negative peak
analog voltage should not go below GND. In the example
below, the difference between VCC and GND is twelve volts.
Therefore, using the configuration in Figure 16, a maximum
analog signal of twelve volts peak–to–peak can be con-
trolled.
When voltage transients above VCC and/or below GND
are anticipated on the analog channels, external diodes (Dx)
are recommended as shown in Figure 17. These diodes
should be small signal, fast turn–on types able to absorb the
maximum anticipated current surges during clipping. An al-
ternate method would be to replace the Dx diodes with
MO
sorbs (Motorola high current surge protectors).
MO
sorbs are fast turn–on devices ideally suited for precise
DC protection with no inherent wear–out mechanism.
ANALOG O/I
ON
14
VCC = 12 V
ANALOG I/O
+ 12 V
0 V
+ 12 V
0 V
OTHER CONTROL
INPUTS
(VCC OR GND)
ON
14
VCC
Dx
Dx
VCC
Dx
Figure 16. 12 V Application
Figure 17. Transient Suppressor Application
7
SELECTED
CONTROL
INPUT
Dx
OTHER CONTROL
INPUTS
(VCC OR GND)
7
SELECTED
CONTROL
INPUT
+ 12 V
VCC
MC54/74HC4016
High–Speed CMOS Logic Data
DL129 — Rev 6 9 MOTOROLA
+5 V
14
HC4016
CONTROL
INPUTS
7
5
6
14
15
LSTTL/
NMOS
ANALOG
SIGNALS
R* R* R* R*
ANALOG
SIGNALS
HCT
BUFFER
R* = 2 TO 10 k
VDD = 5 V VCC = 5 TO 12 V
ANALOG
SIGNALS
ANALOG
SIGNALS
1 16 14
HC4016
CONTROL
INPUTS
78
MC14504
13
3
5
7
9
11
14
2
4
6
10
5
6
14
15
CHANNEL 4
CHANNEL 3
CHANNEL 2
CHANNEL 1
1 OF 4
SWITCHES
COMMON I/O
1 2 3 4
CONTROL INPUTS
INPUT OUTPUT
0.01
µ
F
LF356 OR
EQUIVALENT
a. Using Pull-Up Resistors b. Using HCT Buffer
Figure 18. LSTTL/NMOS to HCMOS Interface
Figure 19. TTL/NMOS–to–CMOS Level Converter
Analog Signal Peak–to–Peak Greater than 5 V
(Also see HC4316)
Figure 20. 4–Input Multiplexer Figure 21. Sample/Hold Amplifier
+
1 OF 4
SWITCHES
+5 V
14
HC4016
CONTROL
INPUTS
7
5
6
14
15
LSTTL/
NMOS
ANALOG
SIGNALS ANALOG
SIGNALS
1 OF 4
SWITCHES
1 OF 4
SWITCHES
1 OF 4
SWITCHES
MC54/74HC4016
MOTOROLA High–Speed CMOS Logic Data
DL129 — Rev 6
10
OUTLINE DIMENSIONS
J SUFFIX
CERAMIC DIP PACKAGE
CASE 632–08
ISSUE Y
MIN MINMAX MAX
INCHES MILLIMETERS
DIM
A
B
C
D
F
G
J
K
L
M
N
0.785
0.280
0.200
0.020
0.065
0.015
0.170
15
°
0.040
0.750
0.245
0.155
0.015
0.055
0.008
0.125
0
°
0.020
19.94
7.11
5.08
0.50
1.65
0.38
4.31
15
°
1.01
19.05
6.23
3.94
0.39
1.40
0.21
3.18
0
°
0.51
0.100 BSC
0.300 BSC
2.54 BSC
7.62 BSC
NOTES:
1. DIMENSIONING AND TOLERANCING PER ANSI
Y14.5M, 1982.
2. CONTROLLING DIMENSION: INCH.
3. DIMENSION L TO CENTER OF LEAD WHEN
FORMED PARALLEL.
4. DIMESNION F MAY NARROW TO 0.76 (0.030)
WHERE THE LEAD ENTERS THE CERAMIC
BODY.
14 8
1 7
-A-
-B-
-T-
SEATING
PLANE
F G N
K
CL
M
0.25 (0.010) T A
MS0.25 (0.010) T B
MS
J 14 PL
D 14 PL
N SUFFIX
PLASTIC DIP PACKAGE
CASE 646–06
ISSUE L
NOTES:
1. LEADS WITHIN 0.13 (0.005) RADIUS OF TRUE
POSITION AT SEATING PLANE AT MAXIMUM
MATERIAL CONDITION.
2. DIMENSION L TO CENTER OF LEADS WHEN
FORMED PARALLEL.
3. DIMENSION B DOES NOT INCLUDE MOLD
FLASH.
4. ROUNDED CORNERS OPTIONAL.
1 7
14 8
B
A
F
H G D K
C
N
L
J
M
SEATING
PLANE
DIM MIN MAX MIN MAX
MILLIMETERSINCHES
A0.715 0.770 18.16 19.56
B0.240 0.260 6.10 6.60
C0.145 0.185 3.69 4.69
D0.015 0.021 0.38 0.53
F0.040 0.070 1.02 1.78
G0.100 BSC 2.54 BSC
H0.052 0.095 1.32 2.41
J0.008 0.015 0.20 0.38
K0.115 0.135 2.92 3.43
L0.300 BSC 7.62 BSC
M0 10 0 10
N0.015 0.039 0.39 1.01
_ _ _ _
D SUFFIX
PLASTIC SOIC PACKAGE
CASE 751A–03
ISSUE F
MIN MINMAX MAX
MILLIMETERS INCHES
DIM
A
B
C
D
F
G
J
K
M
P
R
8.55
3.80
1.35
0.35
0.40
0.19
0.10
0
°
5.80
0.25
8.75
4.00
1.75
0.49
1.25
0.25
0.25
7
°
6.20
0.50
0.337
0.150
0.054
0.014
0.016
0.008
0.004
0
°
0.228
0.010
0.344
0.157
0.068
0.019
0.049
0.009
0.009
7
°
0.244
0.019
1.27 BSC 0.050 BSC
NOTES:
1. DIMENSIONING AND TOLERANCING PER ANSI
Y14.5M, 1982.
2. CONTROLLING DIMENSION: MILLIMETER.
3. DIMENSIONS A AND B DO NOT INCLUDE
MOLD PROTRUSION.
4. MAXIMUM MOLD PROTRUSION 0.15 (0.006)
PER SIDE.
5. DIMENSION D DOES NOT INCLUDE DAMBAR
PROTRUSION. ALLOWABLE DAMBAR
PROTRUSION SHALL BE 0.127 (0.005) TOTAL
IN EXCESS OF THE D DIMENSION AT
MAXIMUM MATERIAL CONDITION.
–A–
–B– P 7 PL
GC
K
SEATING
PLANE
D 14 PL MJ
R X 45°
17
814
0.25 (0.010) T B A
MS S
B0.25 (0.010) M M
F
MC54/74HC4016
High–Speed CMOS Logic Data
DL129 — Rev 6 11 MOTOROLA
How to reach us:
USA/EUROPE: Motorola Literature Distribution; JAPAN: Nippon Motorola Ltd.; Tatsumi–SPD–JLDC, Toshikatsu Otsuki,
P.O. Box 20912; Phoenix, Arizona 85036. 1–800–441–2447 6F Seibu–Butsuryu–Center, 3–14–2 Tatsumi Koto–Ku, Tokyo 135, Japan. 03–3521–8315
MFAX: RMFAX0@email.sps.mot.com –TOUCHTONE (602) 244–6609 HONG KONG: Motorola Semiconductors H.K. Ltd.; 8B Tai Ping Industrial Park,
INTERNET: http://Design–NET.com 51 Ting Kok Road, Tai Po, N.T., Hong Kong. 852–26629298
Motorola reserves the right to make changes without further notice to any products herein. Motorola makes no warranty , representation or guarantee regarding
the suitability of its products for any particular purpose, nor does Motorola assume any liability arising out of the application or use of any product or circuit,
and specifically disclaims any and all liability , including without limitation consequential or incidental damages. “Typical” parameters can and do vary in different
applications. All operating parameters, including “Typicals” must be validated for each customer application by customers technical experts. Motorola does
not convey any license under its patent rights nor the rights of others. Motorola products are not designed, intended, or authorized for use as components in
systems intended for surgical implant into the body , or other applications intended to support or sustain life, or for any other application in which the failure of
the Motorola product could create a situation where personal injury or death may occur. Should Buyer purchase or use Motorola products for any such
unintended or unauthorized application, Buyer shall indemnify and hold Motorola and its officers, employees, subsidiaries, affiliates, and distributors harmless
against all claims, costs, damages, and expenses, and reasonable attorney fees arising out of, directly or indirectly, any claim of personal injury or death
associated with such unintended or unauthorized use, even if such claim alleges that Motorola was negligent regarding the design or manufacture of the part.
Motorola and are registered trademarks of Motorola, Inc. Motorola, Inc. is an Equal Opportunity/Af firmative Action Employer .
MC54/74HC4016/D
*MC54/74HC4016/D*
CODELINE