‌高电压多路复用器TMUX8108/TMUX8109的技术解析与应用指南

Texas Instruments TMUX8108/TMUX8109多路复用器是现代化具高电压能力的模拟多路复用器，采用8:1（单端）和4:1（差分）配置。这些器件可在双电源、单电源或不对称电源（最大电源电压最高为100V）下正常工作。TMUX810x器件在整个电源电压范围内提供一致的模拟参数性能。TMUX8108和TMUX8109在源极引脚 (Sx) 和漏极引脚 (Dx) 上支持双向模拟和数字信号。

数据手册：*附件：Texas Instruments TMUX8108，TMUX8109多路复用器数据手册.pdf

所有逻辑输入均支持1.8V、3.3V和5V逻辑电平，可连接高达48V的电压，让系统对控制信号电压有了灵活性。失效防护逻辑电路允许在施加电源引脚上的电压之前，先施加逻辑引脚上的电压，从而保护器件免受潜在的损害。

Texas Instruments TMUX8108/TMUX8109具有闩锁抑制功能，可防止器件内寄生结构之间不受欢迎的大电流事件。闭锁条件通常持续到电源轨关闭，可能导致器件故障。凭借闩锁效应抑制功能，此系列多路复用器能够在恶劣的环境中使用。

特性

• 支持高电源电压
  • 双电源：±10V至±50V
  • 单电源：10V至100V
  • 非对称双电源工作
• 在整个电源电压范围内提供一致的参数性能
• 闭锁抑制
• 低串扰：–110dB
• 低输入漏电流：40pA
• 0.5Ω低导通电阻平坦度
• 无需额外的逻辑轨 (V L )
• 支持1.8V逻辑电平
• 失效防护逻辑：高达48V（与电源无关）
• 逻辑引脚上集成下拉电阻器
• 双向信号路径
• 先断后合开关
• 宽工作温度范围TA ：-40°C至125°C
• 业界通用的TSSOP封装和较小的WQFN封装

功能框图

高电压多路复用器TMUX8108/TMUX8109的技术解析与应用指南‌

一、核心特性

1. ‌宽电压范围支持‌
   • ‌双电源模式‌：±10 V至±50 V，支持不对称供电（如VDD=50 V，VSS=-10 V）。
   • ‌单电源模式‌：10 V至100 V，适应高压信号切换需求。
   • ‌信号范围‌：支持-45 V至+45 V（双电源）或0 V至95 V（单电源）的模拟/数字信号传输。
2. ‌卓越的导通性能‌
   • ‌ 低导通电阻（RON） ‌：典型值38 Ω（±36 V供电时），全温度范围内保持稳定（-40°C至+125°C）。
   • ‌超平坦RON特性‌：在信号电压接近电源轨时仍保持低波动（±0.5 Ω平坦度），确保精密信号传输。
3. ‌保护与可靠性‌
   • ‌闩锁免疫‌：采用SOI（绝缘体上硅）工艺，彻底消除寄生结构导致的闩锁风险。
   • ‌失效安全逻辑‌：逻辑引脚支持高达48 V的独立电压输入，即使未供电也能防止损坏。
   • ‌ESD防护‌：所有引脚均通过±2 kV HBM ESD测试。
4. ‌低功耗与兼容性‌
   • ‌1.8 V逻辑控制‌：直接兼容低功耗处理器，无需电平转换电路。
   • ‌集成下拉电阻‌：逻辑引脚内置4 MΩ下拉电阻，避免浮空问题。

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二、典型应用场景

1. ‌半导体测试设备‌
   • 多通道高压信号切换，配合ADC实现高精度参数采集。
   • 利用低串扰（-110 dB）特性，减少通道间干扰。
2. ‌工业PLC模块‌
   • 在±50 V供电下切换传感器信号，支持差分输入（TMUX8109）以抑制共模噪声。
3. ‌电池测试系统‌
   • 单电源模式下处理0-100 V电池电压监测，RON漂移仅0.25 Ω/°C，保证温度稳定性。

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三、关键设计注意事项

1. ‌电源与去耦‌
   • 推荐在VDD/VSS引脚就近放置0.1 µF（高频）和1-10 µF（低频）电容组合，降低电源噪声。
2. ‌布局优化‌
   • ‌热管理‌：WQFN封装的散热焊盘需连接至地层，TSSOP封装需保证足够铜箔散热面积。
   • ‌信号隔离‌：敏感模拟走线应远离数字控制线，必要时采用垂直交叉布线。
3. ‌动态性能调优‌
   • ‌带宽限制‌：TMUX8108带宽约200 MHz，高频应用需注意负载匹配（推荐50 Ω终端）。
   • ‌电荷注入‌：典型值-150 pC，对精密采样系统建议增加缓冲放大器。