Onsemi模拟多路复用器/解复用器系列产品解析

在电子设计领域，模拟多路复用器和解复用器是非常重要的器件，它们能够实现信号的选择和分配，广泛应用于各种电子系统中。今天我们就来详细了解一下Onsemi的MC74LVX4051、MC74LVX4052、MC74LVX4053、MC74LVXT4051、MC74LVXT4052和MC74LVXT4053这一系列高性能硅栅CMOS模拟多路复用器/解复用器。

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产品概述

这些器件采用硅栅CMOS技术，具有快速的传播延迟、低导通电阻和低泄漏电流等优点。它们可以控制在整个电源电压范围内变化的模拟电压（从 (V{CC}) 到 (V{EE})）。其引脚布局与LVX805n、HC405nA和金属栅MC1405nB相似。通道选择输入通过模拟开关确定哪个模拟输入/输出连接到公共输出/输入。当使能引脚为高电平时，所有模拟开关关闭。

产品特性

高速性能

具备快速的开关和传播速度，能够满足高速信号处理的需求。在实际应用中，快速的响应时间可以减少信号传输的延迟，提高系统的整体性能。你是否在设计中遇到过因为信号延迟而导致的系统不稳定问题呢？

低串扰

开关之间的串扰较低，这意味着在多路信号传输时，各个通道之间的干扰较小，能够保证信号的纯净度。对于对信号质量要求较高的应用场景，如音频和视频处理，低串扰特性就显得尤为重要。

宽电源范围

模拟电源范围为 ((V{CC}-V{EE})=-3.0 ~V) 到 (+3.0 ~V)，数字（控制）电源范围为 ((V_{CC}-GND)=2.5) 到 (6.0V)。这种宽电源范围使得器件在不同的电源配置下都能正常工作，增加了设计的灵活性。

高线性度和低导通电阻

与金属栅、HSL或VHC同类产品相比，具有更好的线性度和更低的导通电阻。低导通电阻可以减少信号在传输过程中的损耗，提高信号的传输效率。

低噪声

设计过程中充分考虑了噪声因素，能够有效降低噪声干扰，提高系统的信噪比。在一些对噪声敏感的应用中，如传感器信号处理，低噪声特性可以显著提高系统的性能。

单电源或双电源供电

既可以设计为单电源供电（(V_{EE}=GND)），也可以使用高达 ±3.0 V 的双电源供电，满足不同的应用需求。

先断后通电路

采用先断后通电路设计，避免了在通道切换过程中出现信号短路的问题，保证了信号的稳定传输。

汽车级应用

带有 -Q 后缀的产品适用于汽车和其他需要独特站点和控制变更要求的应用，并且经过了AEC - Q100认证，具备PPAP能力，能够满足汽车电子的严格要求。

环保特性

这些器件无铅、无卤素，符合RoHS标准，体现了环保理念，也满足了相关的环保法规要求。

功能表与逻辑图

4051

• 功能表：通过不同的控制输入（使能、通道选择），可以选择不同的模拟输入通道连接到公共输出。当使能引脚为高电平时，所有通道关闭。
• 逻辑图：单极8位加公共关断的结构，清晰地展示了信号的传输路径。

4052

• 功能表：双极4位加公共关断，通过使能和通道选择输入确定导通的通道。
• 逻辑图：直观地呈现了信号的切换和传输方式。

4053

• 功能表：三单极双位加公共关断，每个开关可以独立控制。通道选择输入A控制X开关，输入B控制Y开关，输入C控制Z开关。
• 逻辑图：展示了复杂的信号切换逻辑。

电气特性

最大额定值

包括电源电压范围、输入电压范围、直流电流、存储温度范围等参数。在设计时，必须确保器件的工作条件不超过这些最大额定值，否则可能会损坏器件，影响系统的可靠性。

推荐工作条件

明确了器件正常工作的电源电压、输入电压、工作温度范围等条件。遵循这些推荐条件可以保证器件的性能和稳定性。

直流特性

包括数字部分和模拟部分的特性。数字部分主要关注输入电压、输入泄漏电流和静态电源电流等参数；模拟部分则重点关注导通电阻、导通电阻差异、关断通道泄漏电流等参数。这些参数对于评估器件的性能和选择合适的应用场景非常重要。

交流特性

在特定的输入条件下，给出了传播延迟、先断后通时间、功耗电容等参数。这些参数反映了器件在动态工作时的性能，对于高速信号处理应用尤为关键。

其他应用特性

如导通通道带宽、关断通道馈通隔离、导通通道馈通损耗、电荷注入和总谐波失真等。这些特性可以帮助工程师更好地了解器件在实际应用中的表现，优化系统设计。

应用信息

控制引脚逻辑

通道选择和使能控制引脚应处于 (V{CC}) 或 GND 逻辑电平，(V{CC}) 为逻辑高，GND 为逻辑低。例如，当 (V_{CC}=+5V) 时，代表逻辑高；(GND = 0V) 时，代表逻辑低。

模拟电压范围

最大模拟电压摆幅由电源电压 (V{CC}) 和 (V{EE}) 决定。正峰值模拟电压不应超过 (V{CC})，负峰值模拟电压不应低于 (V{EE})。在实际应用中，需要根据电源电压合理设计模拟信号的幅度。

未使用引脚处理

未使用的模拟输入/输出可以浮空，但将其通过低阻值电阻连接到 (V_{CC}) 或 GND 有助于减少串扰和馈通噪声。

电源要求

虽然可以使用平衡电源，但并非必需。电源的约束条件为 (V{EE}-GND = 0) 到 -3.5 伏，(V{CC}-GND = 2.5) 到 6 伏，(V{CC}-V{EE}=2.5) 到 6 伏，且 (V_{EE} leq GND)。

电压瞬变处理

当模拟通道上预计会出现高于 (V{CC}) 和/或低于 (V{EE}) 的电压瞬变时，建议使用外部锗或肖特基二极管进行钳位，以保护器件免受损坏。

订购信息

提供了不同型号和封装的产品订购信息，包括SOIC - 16、TSSOP - 16和QFN - 16等封装形式，以及不同的包装数量。同时，带有 -Q 后缀的产品适用于汽车等特殊应用。

机械尺寸

详细给出了QFN16、SOIC - 16和TSSOP - 16三种封装的机械尺寸和公差要求，为PCB设计提供了准确的参考。

Onsemi的这一系列模拟多路复用器/解复用器具有丰富的特性和广泛的应用场景，能够满足不同电子系统的需求。在设计过程中，工程师需要根据具体的应用要求，合理选择器件，并注意器件的工作条件和使用方法，以确保系统的性能和可靠性。你在使用这类器件时，有没有遇到过什么特别的问题呢？欢迎在评论区分享你的经验。