探索TMUX8108和TMUX8109：高性能模擬多路復(fù)用器的卓越之選

在電子工程師的日常設(shè)計(jì)工作中，模擬多路復(fù)用器是不可或缺的基礎(chǔ)元件。今天我們要深入了解的是德州儀器（TI）推出的兩款高性能模擬多路復(fù)用器TMUX8108和TMUX8109，它們以出色的性能和豐富的特性，為各種應(yīng)用場(chǎng)景提供了理想的解決方案。

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性能特點(diǎn)

高電壓處理能力

TMUX8108和TMUX8109具備出色的高電壓處理能力，支持雙電源（±10 V至±50 V）、單電源（10 V至100 V）以及不對(duì)稱(chēng)雙電源供電。這種靈活的電源配置使得它們能夠適應(yīng)不同的系統(tǒng)需求，無(wú)論是在高壓信號(hào)切換還是高共模電壓的應(yīng)用場(chǎng)景中，都能穩(wěn)定工作。而且，在整個(gè)電源電壓范圍內(nèi)，它們都能提供一致的模擬參數(shù)性能，確保了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

低串?dāng)_與低泄漏電流

低串?dāng)_是衡量多路復(fù)用器性能的重要指標(biāo)之一。TMUX8108和TMUX8109的串?dāng)_低至 -110 dB，能夠有效減少通道之間的干擾，保證信號(hào)的純凈度。同時(shí)，其輸入泄漏電流僅為40 pA，大大降低了信號(hào)的損失，提高了系統(tǒng)的精度。

平坦的導(dǎo)通電阻

這兩款器件采用了特殊的開(kāi)關(guān)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了超平坦的導(dǎo)通電阻（RON）。在大多數(shù)開(kāi)關(guān)輸入工作區(qū)域內(nèi)，RON的變化非常小，最大平坦度可達(dá)0.5 Ω。這種平坦的導(dǎo)通電阻特性使得它們?cè)诰?a href="http://www.brongaenegriffin.com/v/tag/117/" target="_blank">傳感器應(yīng)用中表現(xiàn)出色，能夠有效減少信號(hào)失真，提高測(cè)量的準(zhǔn)確性。

多種保護(hù)特性

• 失效安全邏輯：允許在電源引腳之前施加邏輯控制引腳電壓，保護(hù)器件免受潛在損壞。邏輯輸入可承受高達(dá)48 V的電壓，與不同類(lèi)型的控制信號(hào)兼容，增加了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的靈活性。
• ESD保護(hù)：所有引腳均支持高達(dá)±2 kV的人體模型（HBM）靜電放電（ESD）保護(hù)，有效防止在制造過(guò)程中因ESD事件對(duì)器件造成損壞。
• 閂鎖免疫：采用絕緣氧化物層和基于絕緣體上硅（SOI）的工藝，防止寄生結(jié)的形成，確保器件在任何情況下都不會(huì)發(fā)生閂鎖現(xiàn)象，可在惡劣環(huán)境中可靠工作。

低電壓邏輯兼容性

TMUX8108和TMUX8109的邏輯控制輸入與1.8 V邏輯兼容，無(wú)需外部轉(zhuǎn)換器即可與低邏輯I/O軌的處理器接口，節(jié)省了電路板空間和物料成本。

集成下拉電阻

邏輯引腳集成了內(nèi)部弱下拉電阻，阻值約為4 MΩ，可防止邏輯引腳懸空，減少了外部元件的使用，進(jìn)一步簡(jiǎn)化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

應(yīng)用場(chǎng)景

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

在許多模擬前端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，需要處理具有寬輸出電壓范圍的差分輸入信號(hào)。當(dāng)輸出傳感器與信號(hào)鏈的其他部分通過(guò)長(zhǎng)電纜分離時(shí)，信號(hào)線(xiàn)上可能會(huì)疊加高共模電壓偏移。TMUX8109可用于設(shè)計(jì)差分、四通道、多路復(fù)用的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，與高壓運(yùn)算放大器電平轉(zhuǎn)換級(jí)配合使用，將輸入信號(hào)正確縮放至ADC的輸入要求，有效解決了高共模電壓偏移的問(wèn)題。

半導(dǎo)體測(cè)試設(shè)備

半導(dǎo)體測(cè)試過(guò)程中需要對(duì)多個(gè)信號(hào)進(jìn)行切換和測(cè)量，TMUX8108和TMUX8109的高電壓處理能力、低串?dāng)_和低泄漏電流特性，使其能夠準(zhǔn)確地切換和傳輸信號(hào)，確保測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。

LCD測(cè)試設(shè)備和電池測(cè)試設(shè)備

在LCD測(cè)試和電池測(cè)試中，需要對(duì)不同的信號(hào)進(jìn)行切換和監(jiān)測(cè)。這兩款多路復(fù)用器能夠滿(mǎn)足高電壓和高精度的要求，為測(cè)試設(shè)備提供穩(wěn)定可靠的信號(hào)切換功能。

設(shè)計(jì)要點(diǎn)

電源設(shè)計(jì)

TMUX8108和TMUX8109在寬電源范圍內(nèi)工作，但為了提高電源噪聲免疫力，建議在VDD和VSS引腳與地之間使用1 μF至10 μF的電源去耦電容，并在靠近電源引腳處放置一個(gè)0.1 μF的電容，以提供最佳的電源去耦效果。同時(shí)，確保在電源斜坡上升之前建立好接地連接。

PCB布局

• 去耦電容：在VDD和VSS與地之間連接至少一個(gè)0.1 μF至10 μF的去耦電容，推薦使用0.1 μF和1 μF的電容，并將最小電容值的電容盡可能靠近引腳放置。確保電容的額定電壓足以承受電源電壓。
• 輸入線(xiàn)：保持輸入線(xiàn)盡可能短，以減少信號(hào)干擾和損耗。
• 接地平面：使用實(shí)心接地平面，有助于散熱和減少電磁干擾（EMI）噪聲拾取。避免敏感模擬走線(xiàn)與數(shù)字走線(xiàn)平行，盡量避免交叉，必要時(shí)進(jìn)行垂直交叉。

總結(jié)

TMUX8108和TMUX8109以其出色的性能、豐富的特性和靈活的應(yīng)用場(chǎng)景，成為電子工程師在設(shè)計(jì)高電壓模擬多路復(fù)用系統(tǒng)時(shí)的理想選擇。無(wú)論是在數(shù)據(jù)采集、測(cè)試設(shè)備還是其他應(yīng)用領(lǐng)域，它們都能提供可靠的信號(hào)切換和傳輸解決方案。在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，合理考慮電源設(shè)計(jì)和PCB布局等要點(diǎn)，能夠充分發(fā)揮這兩款器件的優(yōu)勢(shì)，確保系統(tǒng)的高性能和可靠性。

各位工程師朋友，在你們的設(shè)計(jì)中是否有遇到過(guò)類(lèi)似的高電壓信號(hào)切換問(wèn)題呢？你們又是如何解決的呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你們的經(jīng)驗(yàn)和見(jiàn)解。