Texas Instruments TMUX821x SPST四通道開關是現代化具高壓能力的模擬開關，帶防閂鎖功能。每個器件均具有四個可獨立控制的1:1單刀單擲(SPST)開關通道。該器件可在高達100 V (最大值）電源電壓的單、雙或非對稱電源下正常工作。TMUX821x器件在整個電源電壓范圍內提供一致的模擬參數性能。TMUX821x系列在漏極引腳(Dx)和源極引腳(Sx)上支持雙向數字和模擬信號。

數據手冊：*附件：Texas Instruments TMUX821x SPST四通道開關數據手冊.pdf

所有邏輯輸入均支持1.8V、3.3V和5V的邏輯電平，并可在電壓高達48V時進行連接，從而通過控制信號電壓實現系統靈活性。故障安全邏輯電路允許在電源引腳之前在邏輯引腳上施加電壓，從而保護器件免受潛在的損壞。

Texas Instruments TMUX821x具有防閂鎖能力，可防止器件內寄生結構之間不受歡迎的大電流事件。通常，閉鎖條件持續到電源軌關閉，這可能導致器件故障。得益于這種防閂鎖特性，該系列多路復用器可用于惡劣環境。

特性

• 具高電源電壓能力
  • 雙電源：±10V至±50V
  • 單電源：10V至100V
• 非對稱雙電源工作
• 在整個電源電壓范圍內提供一致的參數性能
• 閉鎖抑制
• 高持續電流：200mA
• 低串擾：–110dB
• 低輸入泄漏電流：10pA
• 低導通電阻平坦度：0.05Ω
• 低導通電阻：5Ω
• 低電容：12pF
• 無需額外邏輯電源軌 (V L )
• 支持1.8V邏輯電平
• 失效防護邏輯：高達48V（與電源無關）
• 邏輯引腳上集成下拉電阻器
• 雙向信號路徑
• 寬工作溫度范圍：-40°C至125°C (T A )
• 業界通用的TSSOP封裝和較小的WQFN封裝

功能框圖

TMUX821x高壓模擬開關技術解析與應用指南

一、產品概述

Texas Instruments推出的TMUX821x系列是高性能四通道SPST(單刀單擲)模擬開關，專為高壓應用設計。該系列包含TMUX8211、TMUX8212和TMUX8213三個型號，具有業界領先的100V工作電壓能力，采用先進的Latch-Up免疫技術，可承受惡劣環境下的高電壓瞬變。

?關鍵特性?：

• 寬電壓范圍支持：雙電源±10V至±50V，單電源10V至100V
• 低導通電阻：5Ω（典型值），平坦度僅0.05Ω
• 高連續電流：200mA（單通道）
• 超低泄漏電流：10pA（典型值）
• 1.8V邏輯兼容，支持失效保護邏輯（最高48V）
• 工作溫度范圍：-40°C至+125°C

二、核心技術優勢

1. Latch-Up免疫技術

TMUX821x采用特殊工藝設計，消除了傳統CMOS開關中常見的寄生SCR結構，從根本上預防了閂鎖效應。測試數據顯示，即使在100V電源條件下，器件也能保持穩定的開關特性，不會因電壓瞬變導致永久性損壞。

2. 低導通電阻特性

在±36V雙電源供電、25°C環境下實測數據顯示：

• 導通電阻RON典型值為5Ω（VS=0V時）
• 全溫度范圍內RON變化不超過10Ω
• 通道間匹配度ΔRON低至0.2Ω
• 電壓平坦度RON_FLAT僅0.12Ω（±36V供電時）

3. 失效保護邏輯設計

邏輯控制引腳(SELx)具備獨立供電能力，支持：

• 1.8V/3.3V/5V邏輯電平兼容
• 最高48V輸入保護（與電源無關）
• 內置下拉電阻確保未連接時的確定狀態

三、典型應用方案

1. 工業自動化系統

在PLC模擬輸入模塊中，TMUX821x可用于：

• 多路傳感器信號切換（熱電偶、RTD等）
• 高電壓DAC輸出選擇
• 安全聯鎖電路控制

?設計要點?：

• 建議在VDD/VSS引腳就近放置1-10μF去耦電容
• 邏輯控制線需加22Ω串聯電阻抑制振鈴
• 高溫環境需考慮導通電阻溫漂（約0.03Ω/°C）

2. 測試測量設備

適用于：

• 半導體測試儀的高壓PIN開關
• LCD面板測試的信號路由
• 電池測試系統的充放電通道切換

?實測數據?：

• 開關時間：tON=4μs（典型），tOFF=100ns（典型）
• 關斷隔離度：-110dB@100kHz
• 帶寬：420MHz（-3dB點）

四、選型指南

?熱設計建議?：

• TSSOP封裝：θJA=96°C/W，最大功耗720mW@70°C
• WQFN封裝：θJA=41.6°C/W，最大功耗1680mW@70°C
• 高溫應用建議使用WQFN封裝并加強PCB散熱設計

五、設計注意事項

1. ?電源時序?：
   • 允許邏輯信號先于電源上電（失效保護特性）
   • 但模擬信號電壓不得超過VDD+0.5V或VSS-0.5V
2. ?布局布線?：
   • 高頻應用時保持源極/漏極走線對稱
   • 避免開關通道走線平行長距離走線（減小串擾）
   • 熱焊盤必須良好接地
3. ?可靠性設計?：
   • 脈沖電流能力：560mA（WQFN封裝，1ms脈寬）
   • ESD保護：HBM 2000V，CDM 500V
   • 建議工作電壓留10%余量

隨著工業4.0和自動化測試需求的增長，TMUX821x系列高壓開關憑借其卓越的電氣性能和可靠性，正在成為高精度測量系統、工業控制設備和新能源測試裝備的核心切換元件。工程師可參考TI官網提供的評估板(TMUX821xEVM)快速驗證設計可行性。