Multiplexer | Demultiplexer

Um multiplexer ou mux é um circuito que permite conduzir sinais digitais ou analógicos das suas várias entradas, para a sua saída. Por sua vez, um demultiplexer ou demux é um circuito que permite conduzir um sinal de entrada para uma das suas várias saídas. Um mux pode ser considerado um circuito de múltiplas entradas e uma saída. O demux pode ser considerado um circuito de uma entrada e múltiplas saídas. Os multiplexers são utilizados no dia-a-dia para a seleção de sinais. Por exemplo, um pre-amplificador de áudio, pode ser considerado um multiplexer porque aceita vários sinais de entrada e apenas um é selecionado para amplificação. Outro exemplo são os conversores analógicos/digitais. Nos microcontroladores, normalmente apenas existe um, mas  através da utilização de um multiplexer é possível ter várias entradas analógicas.​

O circuito proposto nesta edição do eletrónica essencial permite experimentar e dar a conhecer o 4051 que é um mux/demux CMOS analógico. Este é um circuito integrado constituído por 8 entradas e uma saída ou 8 saídas e uma entrada (utilizado como demultiplexer). Usado como multiplexer, as entradas Y são selecionadas através de um código binário de 3 bits (S1, S2 e S3) e o sinal é canalizado de uma entrada Y para a saída Z.​

Nesta montagem o 4051 está montado como demultiplexer e canaliza para as suas saídas Y os 5V presentes na entrada Z. A alimentação do 4051 é feita através dos pinos 16, 7 e 8, ele tem duas secções de alimentação no seu interior, para que a secção dos interruptores internos seja utilizada com tensões negativas (sinais de áudio, por exemplo).​

A secção de controlo é implementada com um 4040, este é um contador/divisor binário de 12 estágios, ou seja, permite dividir consecutivamente uma onda quadrada, construindo assim um simples contador binário.​

​Sempre que é pressionado e libertado o botão, é gerado um impulso negativo à entrada do 4040. Internamente, este é constituído por flip-flops que irão mudar de estado sucessivamente, originando uma divisão consecutiva do impulso à entrada por 2. Desta forma, temos nas suas saídas um simples contador binário. Na nossa montagem apenas aproveitamos os 3 bits menos significativos porque o 4051 apenas permite selecionar 8 entradas (23).​

Neste circuito apenas utilizamos 4 leds porque têm como objetivo demonstrar visualmente a utilização do 4051, mas, noutro contexto, este circuito pode ser utilizado na expansão das entradas do conversor A/D de um Arduino, por exemplo.​

As aplicações para multiplexers e demultiplexers são imensas, desde o nosso sistema de som, ao switch de rede e central telefónica, e está presente em muitos outros circuitos. Divirta-se com esta montagem, esperamos que lhe seja útil nas suas montagens e projetos!