探索TMUX112x系列：高性能2通道精密開關(guān)的卓越之選

引言

在電子工程師的日常設(shè)計工作中，開關(guān)器件的性能往往對整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性和精度起著至關(guān)重要的作用。今天，我們將深入探討德州儀器（Texas Instruments）推出的TMUX112x系列，包括TMUX1121、TMUX1122和TMUX1123這三款5 - V、低泄漏電流、1:1（SPST）、2通道精密開關(guān)。它們憑借一系列出色的特性，在眾多應(yīng)用場景中展現(xiàn)出了卓越的性能。

文件下載：tmux1123.pdf

產(chǎn)品特性剖析

寬電源范圍

TMUX112x系列支持1.08V至5.5V的寬電源范圍，這使得它們能夠廣泛應(yīng)用于從醫(yī)療設(shè)備到工業(yè)系統(tǒng)等各種不同的應(yīng)用場景。這種寬電源范圍的設(shè)計，為工程師在電源設(shè)計方面提供了更大的靈活性。

低泄漏電流

低泄漏電流是該系列產(chǎn)品的一大亮點，典型值僅為3pA。在對精度要求極高的測量應(yīng)用中，低泄漏電流能夠有效減少誤差，提高測量的準(zhǔn)確性。

低電荷注入

電荷注入是開關(guān)器件中常見的問題，而TMUX112x系列通過特殊的設(shè)計，將電荷注入降低至 - 1.5pC。這一特性在采樣保持電路等應(yīng)用中尤為重要，能夠顯著減少采樣誤差。

低導(dǎo)通電阻

導(dǎo)通電阻也是衡量開關(guān)性能的重要指標(biāo)之一。TMUX112x系列的導(dǎo)通電阻典型值為1.9Ω，并且在不同的溫度和電壓條件下，導(dǎo)通電阻的變化也相對較小，確保了信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性。

其他特性

此外，該系列產(chǎn)品還具備1.8V邏輯兼容、故障安全邏輯、軌到軌操作、雙向信號路徑、先斷后合開關(guān)以及ESD保護（HBM：2000V）等特性，進一步提升了產(chǎn)品的適用性和可靠性。

應(yīng)用領(lǐng)域拓展

TMUX112x系列的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，涵蓋了從工業(yè)控制到醫(yī)療診斷等多個領(lǐng)域。

采樣保持電路

在模擬 - 數(shù)字轉(zhuǎn)換器（ADC）中，采樣保持電路能夠?qū)ψ兓妮斎腚妷哼M行采樣，提高采樣的可靠性和穩(wěn)定性。TMUX112x系列憑借其低電荷注入和低泄漏電流的特性，成為了采樣保持電路的理想選擇。

反饋增益切換

在放大器電路的反饋路徑中，使用TMUX112x系列可以實現(xiàn)可配置的增益控制。通過選擇不同的電阻值，系統(tǒng)可以獲得多種增益設(shè)置，滿足不同的應(yīng)用需求。

信號隔離

在一些需要對信號進行隔離的應(yīng)用中，TMUX112x系列可以有效地隔離信號，減少信號之間的干擾。

其他應(yīng)用

此外，該系列產(chǎn)品還可應(yīng)用于現(xiàn)場變送器、可編程邏輯控制器（PLC）、工廠自動化和控制、超聲掃描儀、患者監(jiān)測和診斷、心電圖（ECG）、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（DAQ）、半導(dǎo)體測試設(shè)備、電池測試設(shè)備、儀器儀表、超聲智能電表、光網(wǎng)絡(luò)和光測試設(shè)備等領(lǐng)域。

產(chǎn)品詳細(xì)對比

TMUX1121、TMUX1122和TMUX1123這三款產(chǎn)品在功能上基本相似，但在控制邏輯方面存在一些差異。

TMUX1121

TMUX1121為高電平有效，即當(dāng)相應(yīng)的選擇引腳為邏輯1時，開關(guān)導(dǎo)通。

TMUX1122

TMUX1122為低電平有效，即當(dāng)相應(yīng)的選擇引腳為邏輯0時，開關(guān)導(dǎo)通。

TMUX1123

TMUX1123則采用了混合控制邏輯，通道1為高電平有效，通道2為低電平有效。這種設(shè)計使得TMUX1123在一些特殊的應(yīng)用場景中具有更大的優(yōu)勢。

參數(shù)規(guī)格解讀

絕對最大額定值

在使用TMUX112x系列產(chǎn)品時，需要注意其絕對最大額定值。例如，電源電壓（VDD）的范圍為 - 0.5V至6V，邏輯控制輸入引腳電壓（SELx）的范圍也為 - 0.5V至6V。超過這些額定值可能會對器件造成永久性損壞。

電氣特性

電氣特性是評估開關(guān)性能的關(guān)鍵指標(biāo)。在不同的電源電壓和溫度條件下，TMUX112x系列的導(dǎo)通電阻、泄漏電流、過渡時間等參數(shù)會有所變化。例如，在 (V{DD}=5V pm 10%)、(T{A}=25^{circ}C) 的條件下，導(dǎo)通電阻的典型值為1.9Ω，而在 - 40°C至 + 125°C的溫度范圍內(nèi)，導(dǎo)通電阻的最大值為4.9Ω。

熱信息

熱信息也是設(shè)計中需要考慮的重要因素。對于DGK（VSSOP）封裝的TMUX112x系列產(chǎn)品，其結(jié)到環(huán)境的熱阻（RθJA）為205.5°C/W，結(jié)到板的熱阻（RθJB）為127.0°C/W。了解這些熱信息有助于工程師合理設(shè)計散熱方案，確保器件在正常的溫度范圍內(nèi)工作。

應(yīng)用與實現(xiàn)案例

采樣保持電路

在采樣保持電路的設(shè)計中，我們可以使用TMUX112x系列產(chǎn)品來實現(xiàn)。為了減少電荷注入和泄漏電流的影響，我們可以在開關(guān)前后添加緩沖放大器，并選擇合適的保持電容。通過合理的設(shè)計，可以提高采樣保持電路的性能，減少采樣誤差。

開關(guān)增益放大器

在開關(guān)增益放大器的設(shè)計中，TMUX112x系列可以用于反饋路徑，實現(xiàn)可配置的增益控制。在選擇電阻值時，需要考慮放大器的增益范圍和穩(wěn)定性。同時，為了減少電容和泄漏電流對系統(tǒng)的影響，我們可以選擇低電容和低泄漏電流的開關(guān)。

設(shè)計建議與注意事項

電源供應(yīng)

在電源供應(yīng)方面，建議使用去耦電容來提高電源的穩(wěn)定性。對于TMUX112x系列產(chǎn)品，建議在VDD和GND之間連接一個0.1μF至10μF的去耦電容，以減少電源噪聲的影響。

布局設(shè)計

在PCB布局設(shè)計中，需要注意以下幾點：

• 高速信號布線時應(yīng)盡量減少過孔和拐角，以減少信號反射和阻抗變化。
• 敏感的模擬信號和數(shù)字信號應(yīng)分開布線，避免相互干擾。
• 去耦電容應(yīng)盡量靠近器件的電源引腳，以提高去耦效果。

靜電放電（ESD）保護

由于TMUX112x系列產(chǎn)品可能會受到ESD的影響，因此在使用和處理過程中需要采取適當(dāng)?shù)腅SD保護措施。例如，在焊接和組裝過程中，應(yīng)使用防靜電手套和工作臺，以避免ESD對器件造成損壞。

總結(jié)

TMUX112x系列以其出色的性能和廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，為電子工程師提供了一個高性能、可靠的開關(guān)解決方案。在實際設(shè)計中，我們需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求，合理選擇產(chǎn)品，并注意電源供應(yīng)、布局設(shè)計和ESD保護等方面的問題。希望通過本文的介紹，能夠幫助大家更好地了解和應(yīng)用TMUX112x系列產(chǎn)品，在電子設(shè)計中取得更好的成果。

你在使用TMUX112x系列產(chǎn)品的過程中，遇到過哪些有趣的問題或者有什么獨特的設(shè)計經(jīng)驗?zāi)?？歡迎在評論區(qū)分享你的看法。