Texas Instruments TMUX7208和TMUX7209：高精度多路復用器的卓越之選

在電子設計的領域中，高精度多路復用器是實現(xiàn)信號選擇和切換的關鍵組件。Texas Instruments（TI）推出的TMUX7208和TMUX7209系列產品，以其出色的性能和豐富的特性，為工程師們提供了可靠的解決方案。今天，我們就來深入了解一下這兩款高精度多路復用器。

文件下載：tmux7209.pdf

一、產品概述

TMUX7208是一款精密的8:1單通道多路復用器，而TMUX7209則是4:1的雙通道多路復用器。它們具有低導通電阻和低電荷注入的特點，能夠在多種電源條件下工作，包括單電源（4.5V至44V）、雙電源（±4.5V至±22V）或不對稱電源（如(V{DD}=12V)，(V{SS}=-5V)）。這兩款器件支持在源極（Sx）和漏極（D）引腳上進行雙向模擬和數(shù)字信號傳輸，信號范圍從(V{SS})到(V{DD})。

二、關鍵特性

（一）抗閂鎖能力

在電子設備中，閂鎖效應可能會導致低阻抗路徑的形成，從而引起系統(tǒng)故障甚至設備損壞。TMUX720x系列采用了基于絕緣體上硅（SOI）的工藝，在每個CMOS開關的PMOS和NMOS晶體管之間添加了氧化層，有效防止了寄生結構的形成，避免了閂鎖事件的觸發(fā)。這種抗閂鎖能力使得該系列器件能夠在惡劣環(huán)境中可靠工作。

（二）低導通電阻和低電荷注入

低導通電阻（典型值為4Ω）可以減少信號傳輸過程中的損耗，提高信號的準確性。而超低電荷注入（典型值為3pC）則有助于降低開關切換時的干擾，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。這兩個特性使得TMUX7208和TMUX7209非常適合高精度測量應用。

（三）寬電源范圍和邏輯兼容性

它們能夠在寬電源范圍內工作，并且支持1.8V邏輯兼容輸入。這意味著可以直接與低邏輯I/O軌的處理器接口，無需外部轉換器，從而節(jié)省了空間和物料成本。

（四）其他特性

還具備故障安全邏輯、軌到軌操作、雙向信號路徑和先斷后通切換等特性，進一步提高了器件的可靠性和適用性。

三、應用領域

（一）工業(yè)自動化和控制

在工廠自動化和可編程邏輯控制器（PLC）中，需要對多個模擬輸入信號進行監(jiān)測和控制。TMUX7208和TMUX7209可以實現(xiàn)多路信號的選擇和切換，將多個傳感器的信號引入到單個ADC通道中進行處理，大大簡化了信號鏈的設計。

（二）測試設備

在半導體測試設備、電池測試設備和光學測試設備等領域，需要對不同的信號進行精確測量和分析。這兩款器件的高精度和低干擾特性能夠滿足這些測試設備的要求，確保測量結果的準確性。

（三）醫(yī)療設備

在超聲掃描儀和患者監(jiān)測診斷設備等醫(yī)療應用中，對信號的質量和可靠性要求極高。TMUX720x系列的低導通電阻、低電荷注入和抗閂鎖能力，能夠為醫(yī)療設備提供穩(wěn)定、準確的信號切換和傳輸。

四、電氣和開關特性

（一）電氣特性

在不同的電源條件下（如±15V雙電源、±20V雙電源、44V單電源和12V單電源），TMUX7208和TMUX7209都表現(xiàn)出了良好的電氣性能。例如，在±15V雙電源條件下，導通電阻典型值為4Ω，源極和漏極的關斷泄漏電流在25°C時僅為±0.4nA。

（二）開關特性

其開關特性也非常出色，包括快速的過渡時間、短的開啟和關閉時間、先斷后通的切換功能等。這些特性使得在信號切換過程中能夠減少干擾，確保信號的穩(wěn)定傳輸。例如，在±15V雙電源條件下，從使能信號到輸出信號的開啟時間典型值為140ns。

五、參數(shù)測量方法

文檔中詳細介紹了各項參數(shù)的測量方法，包括導通電阻、關斷泄漏電流、開啟泄漏電流、過渡時間、開啟和關閉時間、先斷后通延遲、(t_{ON}(VDD))時間、傳播延遲、電荷注入、關斷隔離、串擾、帶寬、總諧波失真加噪聲以及電源抑制比等。了解這些測量方法有助于工程師正確評估器件的性能，確保設計的準確性。

六、設計和布局建議

（一）電源推薦

為了獲得最佳性能，建議在(V{DD})和(V{SS})引腳與地之間使用0.1μF至10μF的去耦電容，以提高電源的噪聲抑制能力。同時，應選擇多層陶瓷片式電容器（MLCC），因為它們具有低等效串聯(lián)電阻（ESR）和電感（ESL）特性。

（二）布局準則

在PCB布局時，應盡量減少高速信號的過孔和拐角，以減少信號反射和阻抗變化。對于過孔，應增加其周圍的間隙尺寸以減小電容。此外，應使用實心接地平面來降低電磁干擾（EMI）噪聲，避免敏感的模擬走線與數(shù)字走線并行，盡量減少數(shù)字和模擬走線的交叉。

七、總結

總的來說，Texas Instruments的TMUX7208和TMUX7209是兩款非常優(yōu)秀的高精度多路復用器。它們具有抗閂鎖能力、低導通電阻、低電荷注入、寬電源范圍和邏輯兼容性等諸多優(yōu)點，適用于工業(yè)自動化、測試設備、醫(yī)療設備等多個領域。在設計中，工程師們可以根據(jù)具體的應用需求選擇合適的型號，并遵循文檔中的設計和布局建議，以確保系統(tǒng)的性能和可靠性。

你在使用這兩款器件的過程中遇到過哪些問題？或者你對它們的應用有什么獨特的見解？歡迎在評論區(qū)分享交流。