TMUX1308和TMUX1309：多功能CMOS多路復(fù)用器的卓越之選

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，多路復(fù)用器（MUX）是實(shí)現(xiàn)信號(hào)選擇和切換的關(guān)鍵元件。今天，我們將深入探討德州儀器（TI）推出的TMUX1308和TMUX1309兩款通用互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS）多路復(fù)用器，了解它們的特性、應(yīng)用以及設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

文件下載：tmux1309.pdf

產(chǎn)品特性亮點(diǎn)

注入電流控制與反向供電保護(hù)

TMUX13xx系列器件具備內(nèi)部注入電流控制功能，這一特性消除了通常用于保護(hù)開(kāi)關(guān)和將輸入信號(hào)保持在電源電壓范圍內(nèi)的外部二極管和電阻網(wǎng)絡(luò)的需求。內(nèi)部注入電流控制電路允許禁用信號(hào)路徑上的信號(hào)超過(guò)電源電壓，而不會(huì)影響啟用信號(hào)路徑的信號(hào)。此外，該系列器件沒(méi)有到電源引腳的內(nèi)部二極管路徑，從而消除了損壞連接到電源引腳的組件或?yàn)殡娫窜壧峁┮馔怆娫吹娘L(fēng)險(xiǎn)。

寬電源范圍與低電容

TMUX1308和TMUX1309支持1.62 V至5.5 V的寬電源范圍，能夠適應(yīng)不同的應(yīng)用場(chǎng)景。同時(shí)，它們具有低電容特性，有助于減少信號(hào)失真和干擾，提高信號(hào)傳輸?shù)馁|(zhì)量。

雙向信號(hào)路徑與軌到軌操作

這兩款器件支持雙向模擬和數(shù)字信號(hào)，信號(hào)可以在源（Sx）和漏（Dx）引腳之間雙向傳輸，且信號(hào)路徑在兩個(gè)方向上具有非常相似的特性，可作為多路復(fù)用器和解復(fù)用器使用，支持模擬和數(shù)字信號(hào)。其有效信號(hào)路徑輸入和輸出電壓范圍從GND到VDD，實(shí)現(xiàn)了軌到軌操作。

1.8 V邏輯兼容與故障安全邏輯

TMUX1308和TMUX1309支持所有邏輯控制輸入的1.8 V邏輯兼容控制，邏輯輸入閾值隨電源變化，但在5.5 V電源電壓下仍能提供1.8 V邏輯控制。這使得多路復(fù)用器能夠與具有較低邏輯I/O軌的處理器接口，無(wú)需外部電壓轉(zhuǎn)換器，節(jié)省了空間和物料清單成本。此外，控制輸入引腳（EN、A0、A1和A2）具有故障安全邏輯，允許在高達(dá)5.5 V的電壓下操作，無(wú)論電源引腳的狀態(tài)如何，保護(hù)設(shè)備免受潛在損壞。

應(yīng)用領(lǐng)域廣泛

TMUX1308和TMUX1309的特性使其適用于多種應(yīng)用場(chǎng)景，包括模擬和數(shù)字多路復(fù)用和解復(fù)用、診斷和監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)中心交換機(jī)、遠(yuǎn)程無(wú)線電單元（RRU）、機(jī)架服務(wù)器、電表、電器、空調(diào)機(jī)組、多功能打印機(jī)、串式逆變器、IP網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、貨幣計(jì)數(shù)器以及非公路車(chē)輛控制系統(tǒng)等。其中，一個(gè)典型的應(yīng)用是將各種信號(hào)多路復(fù)用到集成在微控制器（MCU）中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）中。通過(guò)使用多路復(fù)用器，系統(tǒng)可以使用單個(gè)ADC引腳監(jiān)控多個(gè)輸入或傳感器，這在I/O有限的系統(tǒng)中尤為重要。

器件詳細(xì)描述

功能差異

TMUX1308是一個(gè)8:1、1通道（單端）多路復(fù)用器，而TMUX1309是一個(gè)4:1、2通道（差分）多路復(fù)用器。它們的通道選擇由地址線和使能引腳控制，當(dāng)EN引腳拉低時(shí)，根據(jù)地址線的狀態(tài)選擇相應(yīng)的開(kāi)關(guān)閉合；當(dāng)EN引腳拉高時(shí)，所有開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)狀態(tài)。

引腳配置與功能

兩款器件均采用16引腳封裝，不同的引腳具有不同的功能。例如，源引腳（Sx）和漏引腳（Dx）用于信號(hào)傳輸，地址線（A0、A1、A2）用于選擇通道，使能引腳（EN）用于控制開(kāi)關(guān)的通斷。詳細(xì)的引腳功能可參考文檔中的引腳功能表。

設(shè)計(jì)要點(diǎn)與注意事項(xiàng)

電源供應(yīng)

TMUX1308和TMUX1309的電源范圍為1.62 V至5.5 V，但不要超過(guò)絕對(duì)最大額定值，以免造成設(shè)備永久損壞。為了提高電源噪聲免疫力，建議使用0.1 μF至10 μF的電源去耦電容，將其放置在盡可能靠近設(shè)備電源引腳的位置，并使用低阻抗連接。TI推薦使用多層陶瓷片式電容器（MLCC）進(jìn)行電源去耦，因?yàn)樗鼈兙哂械偷刃Т?lián)電阻（ESR）和電感（ESL）特性。

PCB布局

在PCB布局方面，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

1. 避免PCB走線90°轉(zhuǎn)彎，盡量采用圓角或45°角轉(zhuǎn)彎，以減少反射。
2. 高速信號(hào)走線應(yīng)盡量減少過(guò)孔和轉(zhuǎn)彎，增加過(guò)孔周?chē)拈g隙以減小電容。
3. 將VDD引腳用0.1 μF的電容去耦，確保電容的電壓額定值足以滿足VDD電源。
4. 保持輸入線盡可能短，使用實(shí)心接地平面以減少電磁干擾（EMI）噪聲拾取。
5. 避免敏感模擬走線與數(shù)字走線平行，盡可能避免數(shù)字和模擬走線交叉，必要時(shí)采用垂直交叉。

總結(jié)

TMUX1308和TMUX1309作為通用多路復(fù)用器，憑借其豐富的特性和廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，為電子工程師提供了一個(gè)可靠的解決方案。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，合理利用它們的特性，并注意電源供應(yīng)和PCB布局等要點(diǎn)，能夠有效降低系統(tǒng)復(fù)雜度、減小電路板尺寸和降低總體系統(tǒng)成本。你在使用類(lèi)似多路復(fù)用器時(shí)遇到過(guò)哪些問(wèn)題？又是如何解決的呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)。