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?高電壓多路復(fù)用器TMUX8108/TMUX8109的技術(shù)解析與應(yīng)用指南

科技觀察員 ? 2025-09-15 09:49 ? 次閱讀
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Texas Instruments TMUX8108/TMUX8109多路復(fù)用器是現(xiàn)代化具高電壓能力的模擬多路復(fù)用器,采用8:1(單端)和4:1(差分)配置。這些器件可在雙電源、單電源或不對稱電源(最大電源電壓最高為100V)下正常工作。TMUX810x器件在整個電源電壓范圍內(nèi)提供一致的模擬參數(shù)性能。TMUX8108和TMUX8109在源極引腳 (Sx) 和漏極引腳 (Dx) 上支持雙向模擬和數(shù)字信號。

數(shù)據(jù)手冊:*附件:Texas Instruments TMUX8108,TMUX8109多路復(fù)用器數(shù)據(jù)手冊.pdf

所有邏輯輸入均支持1.8V、3.3V和5V邏輯電平,可連接高達(dá)48V的電壓,讓系統(tǒng)對控制信號電壓有了靈活性。失效防護(hù)邏輯電路允許在施加電源引腳上的電壓之前,先施加邏輯引腳上的電壓,從而保護(hù)器件免受潛在的損害。

Texas Instruments TMUX8108/TMUX8109具有閂鎖抑制功能,可防止器件內(nèi)寄生結(jié)構(gòu)之間不受歡迎的大電流事件。閉鎖條件通常持續(xù)到電源軌關(guān)閉,可能導(dǎo)致器件故障。憑借閂鎖效應(yīng)抑制功能,此系列多路復(fù)用器能夠在惡劣的環(huán)境中使用。

特性

  • 支持高電源電壓
    • 雙電源:±10V至±50V
    • 單電源:10V至100V
    • 非對稱雙電源工作
  • 在整個電源電壓范圍內(nèi)提供一致的參數(shù)性能
  • 閉鎖抑制
  • 低串?dāng)_:–110dB
  • 低輸入漏電流:40pA
  • 0.5Ω低導(dǎo)通電阻平坦度
  • 無需額外的邏輯軌 (V L )
  • 支持1.8V邏輯電平
  • 失效防護(hù)邏輯:高達(dá)48V(與電源無關(guān))
  • 邏輯引腳上集成下拉電阻器
  • 雙向信號路徑
  • 先斷后合開關(guān)
  • 寬工作溫度范圍TA :-40°C至125°C
  • 業(yè)界通用的TSSOP封裝和較小的WQFN封裝

功能框圖

1.png

高電壓多路復(fù)用器TMUX8108/TMUX8109的技術(shù)解析與應(yīng)用指南?

一、核心特性

  1. ?寬電壓范圍支持?
    • ?雙電源模式?:±10 V至±50 V,支持不對稱供電(如VDD=50 V,VSS=-10 V)。
    • ?單電源模式?:10 V至100 V,適應(yīng)高壓信號切換需求。
    • ?信號范圍?:支持-45 V至+45 V(雙電源)或0 V至95 V(單電源)的模擬/數(shù)字信號傳輸。
  2. ?卓越的導(dǎo)通性能?
    • ? 低導(dǎo)通電阻(RON) ?:典型值38 Ω(±36 V供電時),全溫度范圍內(nèi)保持穩(wěn)定(-40°C至+125°C)。
    • ?超平坦RON特性?:在信號電壓接近電源軌時仍保持低波動(±0.5 Ω平坦度),確保精密信號傳輸。
  3. ?保護(hù)與可靠性?
    • ?閂鎖免疫?:采用SOI(絕緣體上硅)工藝,徹底消除寄生結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的閂鎖風(fēng)險。
    • ?失效安全邏輯?:邏輯引腳支持高達(dá)48 V的獨立電壓輸入,即使未供電也能防止損壞。
    • ?ESD防護(hù)?:所有引腳均通過±2 kV HBM ESD測試。
  4. ?低功耗與兼容性?
    • ?1.8 V邏輯控制?:直接兼容低功耗處理器,無需電平轉(zhuǎn)換電路。
    • ?集成下拉電阻?:邏輯引腳內(nèi)置4 MΩ下拉電阻,避免浮空問題。

二、典型應(yīng)用場景

  1. ?半導(dǎo)體測試設(shè)備?
    • 多通道高壓信號切換,配合ADC實現(xiàn)高精度參數(shù)采集。
    • 利用低串?dāng)_(-110 dB)特性,減少通道間干擾。
  2. ?工業(yè)PLC模塊?
    • 在±50 V供電下切換傳感器信號,支持差分輸入(TMUX8109)以抑制共模噪聲。
  3. ?電池測試系統(tǒng)?
    • 單電源模式下處理0-100 V電池電壓監(jiān)測,RON漂移僅0.25 Ω/°C,保證溫度穩(wěn)定性。

三、關(guān)鍵設(shè)計注意事項

  1. ?電源與去耦?
    • 推薦在VDD/VSS引腳就近放置0.1 μF(高頻)和1-10 μF(低頻)電容組合,降低電源噪聲。
  2. ?布局優(yōu)化?
    • ?熱管理?:WQFN封裝的散熱焊盤需連接至地層,TSSOP封裝需保證足夠銅箔散熱面積。
    • ?信號隔離?:敏感模擬走線應(yīng)遠(yuǎn)離數(shù)字控制線,必要時采用垂直交叉布線。
  3. ?動態(tài)性能調(diào)優(yōu)?
    • ?帶寬限制?:TMUX8108帶寬約200 MHz,高頻應(yīng)用需注意負(fù)載匹配(推薦50 Ω終端)。
    • ?電荷注入?:典型值-150 pC,對精密采樣系統(tǒng)建議增加緩沖放大器。
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