深入剖析TMUX1208與TMUX1209：通用CMOS多路復(fù)用器的卓越之選

在電子設(shè)計(jì)的廣闊領(lǐng)域中，多路復(fù)用器（MUX）就像是一位高效的交通指揮員，精準(zhǔn)地引導(dǎo)信號(hào)的傳輸，是眾多應(yīng)用場(chǎng)景中不可或缺的關(guān)鍵組件。今天，我們將深入探討德州儀器（TI）推出的兩款通用互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS）多路復(fù)用器——TMUX1208和TMUX1209，它們憑借出色的性能和豐富的特性，在市場(chǎng)上脫穎而出。

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產(chǎn)品概覽

TMUX1208是一款5V雙向8:1單通道多路復(fù)用器，而TMUX1209則是5V雙向4:1雙通道多路復(fù)用器。它們具備寬工作電源范圍，從1.08V到5.5V，這使得它們能夠廣泛應(yīng)用于從個(gè)人電子設(shè)備到樓宇自動(dòng)化等各種不同的領(lǐng)域。而且，這兩款器件支持源（Sx）和漏（D）引腳之間的雙向模擬和數(shù)字信號(hào)傳輸，信號(hào)范圍從接地（GND）到電源電壓（(V_{DD})），為設(shè)計(jì)帶來了極大的靈活性。

突出特性

1. 低導(dǎo)通電阻與寬電源范圍

低導(dǎo)通電阻僅為5Ω，能夠有效減少信號(hào)傳輸過程中的損耗，確保信號(hào)的高質(zhì)量傳輸。寬電源范圍1.08V至5.5V，讓它們可以適應(yīng)不同的電源環(huán)境，無論是低功耗的便攜式設(shè)備，還是對(duì)電源要求較高的工業(yè)應(yīng)用，都能輕松勝任。

2. 雙向信號(hào)路徑與軌到軌操作

支持雙向信號(hào)傳輸，使得信號(hào)可以在源和漏之間自由流動(dòng)，無需擔(dān)心信號(hào)方向的問題。軌到軌操作特性，保證了信號(hào)在整個(gè)電源電壓范圍內(nèi)都能正常傳輸，提高了信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍。

3. 1.8V邏輯兼容與故障安全邏輯

所有邏輯輸入都具有1.8V邏輯兼容閾值，這意味著它們可以與TTL和CMOS邏輯電路輕松接口，無需額外的電平轉(zhuǎn)換電路，簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)。故障安全邏輯電路允許在電源引腳之前施加控制引腳電壓，有效保護(hù)設(shè)備免受潛在損壞，增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性。

4. 低功耗與快速切換

低電源電流僅為10nA，大大降低了設(shè)備的功耗，延長(zhǎng)了電池供電設(shè)備的續(xù)航時(shí)間?？焖俚那袚Q時(shí)間為14ns，能夠滿足高速信號(hào)處理的需求。

5. 靜電放電（ESD）保護(hù)

具備2000V的人體模型（HBM）ESD保護(hù)能力，有效防止靜電對(duì)設(shè)備造成損壞，提高了設(shè)備在復(fù)雜環(huán)境下的穩(wěn)定性。

6. 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)封裝

提供行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的TSSOP和QFN封裝，方便進(jìn)行PCB布局和焊接，提高了生產(chǎn)效率。

應(yīng)用領(lǐng)域

1. 模擬和數(shù)字復(fù)用/解復(fù)用

在需要對(duì)多個(gè)信號(hào)進(jìn)行選擇和切換的系統(tǒng)中，如數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、通信設(shè)備等，TMUX1208和TMUX1209可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的高效復(fù)用和解復(fù)用，提高系統(tǒng)的集成度和性能。

2. 暖通空調(diào)（HVAC）系統(tǒng)

在HVAC系統(tǒng)中，需要對(duì)多個(gè)傳感器的信號(hào)進(jìn)行采集和處理，這兩款多路復(fù)用器可以幫助實(shí)現(xiàn)傳感器信號(hào)的切換和選擇，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

3. 煙霧探測(cè)器

煙霧探測(cè)器需要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)多個(gè)傳感器的信號(hào)，TMUX1208和TMUX1209的低功耗和快速切換特性，能夠滿足煙霧探測(cè)器對(duì)信號(hào)處理的要求，提高探測(cè)器的響應(yīng)速度和準(zhǔn)確性。

4. 視頻監(jiān)控

在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，需要對(duì)多個(gè)攝像頭的信號(hào)進(jìn)行切換和選擇，這兩款多路復(fù)用器可以實(shí)現(xiàn)視頻信號(hào)的高效傳輸和處理，提高監(jiān)控系統(tǒng)的性能。

5. 電子銷售點(diǎn)（POS）設(shè)備

POS設(shè)備需要處理多個(gè)傳感器和輸入設(shè)備的信號(hào)，TMUX1208和TMUX1209可以幫助實(shí)現(xiàn)信號(hào)的切換和選擇，提高設(shè)備的處理能力和穩(wěn)定性。

6. 電池供電設(shè)備

由于其低功耗特性，TMUX1208和TMUX1209非常適合應(yīng)用于電池供電設(shè)備，如便攜式醫(yī)療設(shè)備、智能手表等，能夠延長(zhǎng)設(shè)備的續(xù)航時(shí)間。

7. 消費(fèi)音頻設(shè)備

在消費(fèi)音頻設(shè)備中，需要對(duì)多個(gè)音頻信號(hào)進(jìn)行切換和選擇，這兩款多路復(fù)用器可以實(shí)現(xiàn)音頻信號(hào)的高效傳輸和處理，提高音頻設(shè)備的音質(zhì)和性能。

電氣特性

1. 導(dǎo)通電阻

導(dǎo)通電阻（(R{ON})）是衡量多路復(fù)用器性能的重要指標(biāo)之一。在不同的電源電壓和溫度條件下，TMUX1208和TMUX1209的導(dǎo)通電阻會(huì)有所變化。例如，在(V{DD}=5V)、(T{A}=25^{circ}C)時(shí)，(R{ON})典型值為5Ω；在(-40^{circ}C)至(+125^{circ}C)的溫度范圍內(nèi)，(R_{ON})最大值為9Ω。這種變化特性需要在設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行充分考慮，以確保信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。

2. 泄漏電流

包括源極關(guān)斷泄漏電流（(I{S(OFF)})）、漏極關(guān)斷泄漏電流（(I{D(OFF)})）和通道導(dǎo)通泄漏電流（(I{S(ON)})、(I{D(ON)})）。在不同的電源電壓和溫度條件下，泄漏電流也會(huì)有所變化。例如，在(V{DD}=5V)、(T{A}=25^{circ}C)時(shí)，(I{S(OFF)})典型值為±75nA，(I{D(OFF)})典型值為±200nA。泄漏電流的存在會(huì)對(duì)信號(hào)的準(zhǔn)確性產(chǎn)生一定的影響，因此在設(shè)計(jì)時(shí)需要盡量減小泄漏電流。

3. 動(dòng)態(tài)特性

包括通道間過渡時(shí)間（(t{TRAN})）、先斷后通時(shí)間（(t{OPEN(BBM)})）、使能開啟時(shí)間（(t{ON(EN)})）和使能關(guān)斷時(shí)間（(t{OFF(EN)})）等。這些動(dòng)態(tài)特性決定了多路復(fù)用器的切換速度和響應(yīng)時(shí)間。例如，在(V{DD}=5V)、(T{A}=25^{circ}C)時(shí)，(t{TRAN})典型值為14ns，(t{OPEN(BBM)})典型值為8ns。在高速信號(hào)處理系統(tǒng)中，需要選擇動(dòng)態(tài)特性良好的多路復(fù)用器。

設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1. 電源供應(yīng)

在設(shè)計(jì)時(shí)，要確保電源電壓在推薦的工作范圍內(nèi)，即1.08V至5.5V。為了提高電源的穩(wěn)定性和抗干擾能力，需要在(V_{DD})和GND之間連接一個(gè)0.1μF至10μF的去耦電容。同時(shí)，要注意電源的紋波和噪聲，避免對(duì)設(shè)備的性能產(chǎn)生影響。

2. PCB布局

PCB布局對(duì)多路復(fù)用器的性能有著重要的影響。在布局時(shí)，要盡量減少高速信號(hào)的過孔和拐角，以降低信號(hào)反射和阻抗變化。同時(shí)，要注意輸入線的長(zhǎng)度，盡量保持其短小，以減少信號(hào)的衰減和干擾。此外，要使用實(shí)心接地平面，以幫助減少電磁干擾（EMI）噪聲的拾取。避免敏感的模擬走線與數(shù)字走線平行，盡量避免數(shù)字和模擬走線交叉，必要時(shí)進(jìn)行垂直交叉。

3. 控制信號(hào)

控制信號(hào)（EN、A0、A1、A2）的電平要與設(shè)備的邏輯輸入閾值兼容。在設(shè)計(jì)時(shí)，要注意控制信號(hào)的時(shí)序和穩(wěn)定性，避免出現(xiàn)誤操作。同時(shí)，要考慮控制信號(hào)的驅(qū)動(dòng)能力，確保能夠正常驅(qū)動(dòng)多路復(fù)用器。

總結(jié)

TMUX1208和TMUX1209作為通用CMOS多路復(fù)用器，憑借其低導(dǎo)通電阻、寬電源范圍、雙向信號(hào)路徑、1.8V邏輯兼容、故障安全邏輯等突出特性，在眾多應(yīng)用領(lǐng)域中展現(xiàn)出了卓越的性能。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，我們需要充分了解它們的電氣特性和設(shè)計(jì)要點(diǎn)，合理選擇和使用這兩款器件，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的高效、穩(wěn)定運(yùn)行。你在使用多路復(fù)用器的過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見解。