探索TMUX8108和TMUX8109：高性能模拟多路复用器的卓越之选

在电子工程师的日常设计工作中，模拟多路复用器是不可或缺的基础元件。今天我们要深入了解的是德州仪器（TI）推出的两款高性能模拟多路复用器TMUX8108和TMUX8109，它们以出色的性能和丰富的特性，为各种应用场景提供了理想的解决方案。

文件下载：tmux8109.pdf

性能特点

高电压处理能力

TMUX8108和TMUX8109具备出色的高电压处理能力，支持双电源（±10 V至±50 V）、单电源（10 V至100 V）以及不对称双电源供电。这种灵活的电源配置使得它们能够适应不同的系统需求，无论是在高压信号切换还是高共模电压的应用场景中，都能稳定工作。而且，在整个电源电压范围内，它们都能提供一致的模拟参数性能，确保了系统的稳定性和可靠性。

低串扰与低泄漏电流

低串扰是衡量多路复用器性能的重要指标之一。TMUX8108和TMUX8109的串扰低至 -110 dB，能够有效减少通道之间的干扰，保证信号的纯净度。同时，其输入泄漏电流仅为40 pA，大大降低了信号的损失，提高了系统的精度。

平坦的导通电阻

这两款器件采用了特殊的开关架构，实现了超平坦的导通电阻（RON）。在大多数开关输入工作区域内，RON的变化非常小，最大平坦度可达0.5 Ω。这种平坦的导通电阻特性使得它们在精密传感器应用中表现出色，能够有效减少信号失真，提高测量的准确性。

多种保护特性

• 失效安全逻辑：允许在电源引脚之前施加逻辑控制引脚电压，保护器件免受潜在损坏。逻辑输入可承受高达48 V的电压，与不同类型的控制信号兼容，增加了系统设计的灵活性。
• ESD保护：所有引脚均支持高达±2 kV的人体模型（HBM）静电放电（ESD）保护，有效防止在制造过程中因ESD事件对器件造成损坏。
• 闩锁免疫：采用绝缘氧化物层和基于绝缘体上硅（SOI）的工艺，防止寄生结的形成，确保器件在任何情况下都不会发生闩锁现象，可在恶劣环境中可靠工作。

低电压逻辑兼容性

TMUX8108和TMUX8109的逻辑控制输入与1.8 V逻辑兼容，无需外部转换器即可与低逻辑I/O轨的处理器接口，节省了电路板空间和物料成本。

集成下拉电阻

逻辑引脚集成了内部弱下拉电阻，阻值约为4 MΩ，可防止逻辑引脚悬空，减少了外部元件的使用，进一步简化了系统设计。

应用场景

数据采集系统

在许多模拟前端数据采集系统中，需要处理具有宽输出电压范围的差分输入信号。当输出传感器与信号链的其他部分通过长电缆分离时，信号线上可能会叠加高共模电压偏移。TMUX8109可用于设计差分、四通道、多路复用的数据采集系统，与高压运算放大器电平转换级配合使用，将输入信号正确缩放至ADC的输入要求，有效解决了高共模电压偏移的问题。

半导体测试设备

半导体测试过程中需要对多个信号进行切换和测量，TMUX8108和TMUX8109的高电压处理能力、低串扰和低泄漏电流特性，使其能够准确地切换和传输信号，确保测试结果的准确性。

LCD测试设备和电池测试设备

在LCD测试和电池测试中，需要对不同的信号进行切换和监测。这两款多路复用器能够满足高电压和高精度的要求，为测试设备提供稳定可靠的信号切换功能。

设计要点

电源设计

TMUX8108和TMUX8109在宽电源范围内工作，但为了提高电源噪声免疫力，建议在VDD和VSS引脚与地之间使用1 µF至10 µF的电源去耦电容，并在靠近电源引脚处放置一个0.1 µF的电容，以提供最佳的电源去耦效果。同时，确保在电源斜坡上升之前建立好接地连接。

PCB布局

• 去耦电容：在VDD和VSS与地之间连接至少一个0.1 µF至10 µF的去耦电容，推荐使用0.1 µF和1 µF的电容，并将最小电容值的电容尽可能靠近引脚放置。确保电容的额定电压足以承受电源电压。
• 输入线：保持输入线尽可能短，以减少信号干扰和损耗。
• 接地平面：使用实心接地平面，有助于散热和减少电磁干扰（EMI）噪声拾取。避免敏感模拟走线与数字走线平行，尽量避免交叉，必要时进行垂直交叉。

总结

TMUX8108和TMUX8109以其出色的性能、丰富的特性和灵活的应用场景，成为电子工程师在设计高电压模拟多路复用系统时的理想选择。无论是在数据采集、测试设备还是其他应用领域，它们都能提供可靠的信号切换和传输解决方案。在实际设计过程中，合理考虑电源设计和PCB布局等要点，能够充分发挥这两款器件的优势，确保系统的高性能和可靠性。

各位工程师朋友，在你们的设计中是否有遇到过类似的高电压信号切换问题呢？你们又是如何解决的呢？欢迎在评论区分享你们的经验和见解。