Texas Instruments TMUX405x/TMUX405x-Q1單通道多路復用器是通用互補金屬氧化物半導體（CMOS）多路復用器（MUX）。TMUX4051/TMUX4051-Q1是8:1、1通道多路復用器，TMUX4052/TMUX4052-Q1是4:1、雙通道多路復用器，TMUX4053/TMUX4053-Q1是2:1、3通道開關。TI TMUX405x/TMUX405x-Q1多路復用器采用單電源（5V至24V）、雙電源（高達±12V）或非對稱電源（如VDD = 12V、VSS = -5V）。電源電壓范圍寬，因此這兩種類型均可用于從電池測試儀到家用電器的各種應用。該模塊在源極引腳（Sx）和漏極引腳（Dx）上支持VSS 至VDD 范圍的雙向模擬信號。所有邏輯輸入均具有1.8V邏輯兼容閾值，當采用精確電源電壓運行時，可確保TTL和CMOS邏輯兼容性。TMUX405x-Q1器件符合汽車應用類AEC-Q100認證。

數據手冊：*附件：Texas Instruments TMUX405x，TMUX405x-Q1多路復用器數據手冊.pdf

特性

• 單電源電壓范圍：5V至24V
• 雙電源電壓范圍：高達±12V
• 低電容：3pF
• 工作溫度范圍：-55°C至+125°C
• 雙向信號路徑
• 軌到軌操作
• 1.8V邏輯兼容
• 先斷后合開關
• 2000V ESD保護HBM
• TMUX405x引腳兼容業界通用的4051、4052、4053多路復用器

框圖

TMUX405x系列多路復用器技術解析與應用指南

一、產品概述

德州儀器(TI)推出的TMUX405x系列是新一代CMOS模擬多路復用器，包含TMUX4051(8:1單通道)、TMUX4052(4:1雙通道)和TMUX4053(2:1三通道)三種配置。該系列器件采用2022年5月發布、2024年9月修訂的設計方案(SCDS445E)，具有24V寬電壓工作范圍、1.8V邏輯兼容性和行業標準引腳兼容性三大核心優勢。

二、關鍵特性分析

1. 電源配置靈活性

• ?單電源模式?：5V至24V寬范圍工作
• ?雙電源模式?：支持±12V對稱供電
• ?非對稱供電?：如VDD=12V搭配VSS=-5V等組合

2. 信號處理性能

• ?超低導通電阻?：典型值60Ω(±15V供電時)
• ?平坦導通特性?：全信號范圍內僅2Ω變化
• ?雙向信號傳輸?：支持VSS至VDD的軌到軌信號
• ?低寄生電容?：僅3pF關斷電容

3. 邏輯控制特性

• 1.8V邏輯兼容閾值
• 集成先斷后通(break-before-make)切換機制
• 2000V HBM ESD防護等級

三、型號對比與選型指南

四、典型應用場景

1. 工業自動化系統

• PLC模擬輸入模塊
• 電機驅動控制接口
• 傳感器信號路由

2. 測試測量設備

• 電池測試系統通道切換
• 數據采集(DAQ)前端
• 半導體測試機信號路由

3. 消費電子

• 家電控制面板
• 音頻信號切換
• 電源管理系統

五、電氣特性詳解

1. 導通特性

• ?RON典型值?：75Ω(5V單電源)
• ?溫度穩定性?：-55℃至125℃范圍內變化<15%

2. 時序參數

• ?切換時間?：20ns(典型值)
• ?傳播延遲?：4ns(5V供電時)
• ?使能時間?：90ns(EN引腳響應)

3. 隔離特性

• ?關斷隔離度?：-95dB@1MHz
• ?通道間串擾?：-90dB@1MHz

六、PCB設計要點

1. 電源設計建議

• 每個電源引腳配置0.1-10μF去耦電容
• 采用低ESR陶瓷電容(如X7R/X5R)
• VDD與VSS建議等長布線

2. 布局布線準則

• 敏感模擬走線與數字走線正交布置
• 信號路徑盡量縮短(<10mm)
• 熱焊盤必須連接到GND平面

3. 未使用引腳處理

• 閑置控制引腳需上拉/下拉
• 未用信號引腳建議接地
• 熱焊盤可懸空或接地

七、系統集成方案

典型的多路復用器與MCU集成方案如圖9-1所示，TMUX4051可將多個傳感器信號路由至MCU內置ADC，顯著節省IO資源。設計時需注意：

• 確保信號幅度在VSS至VDD范圍內
• 匹配MCU邏輯電平(1.8V/3.3V/5V)
• 考慮建立時間與采樣率的關系

八、總結

TMUX405x系列通過創新的架構設計，在工業級多路復用器中實現了突破性的性能組合：

• 在保持ns級響應速度的同時提供24V工作范圍
• 通過1.8V邏輯兼容性簡化現代處理器接口
• 全溫度范圍內保持穩定的導通特性