探索TMUX8108和TMUX8109：高性能模擬多路復用器的卓越之選

在電子工程師的日常設計工作中，模擬多路復用器是不可或缺的基礎元件。今天我們要深入了解的是德州儀器（TI）推出的兩款高性能模擬多路復用器TMUX8108和TMUX8109，它們以出色的性能和豐富的特性，為各種應用場景提供了理想的解決方案。

文件下載：tmux8109.pdf

性能特點

高電壓處理能力

TMUX8108和TMUX8109具備出色的高電壓處理能力，支持雙電源（±10 V至±50 V）、單電源（10 V至100 V）以及不對稱雙電源供電。這種靈活的電源配置使得它們能夠適應不同的系統需求，無論是在高壓信號切換還是高共模電壓的應用場景中，都能穩定工作。而且，在整個電源電壓范圍內，它們都能提供一致的模擬參數性能，確保了系統的穩定性和可靠性。

低串擾與低泄漏電流

低串擾是衡量多路復用器性能的重要指標之一。TMUX8108和TMUX8109的串擾低至 -110 dB，能夠有效減少通道之間的干擾，保證信號的純凈度。同時，其輸入泄漏電流僅為40 pA，大大降低了信號的損失，提高了系統的精度。

平坦的導通電阻

這兩款器件采用了特殊的開關架構，實現了超平坦的導通電阻（RON）。在大多數開關輸入工作區域內，RON的變化非常小，最大平坦度可達0.5 Ω。這種平坦的導通電阻特性使得它們在精密傳感器應用中表現出色，能夠有效減少信號失真，提高測量的準確性。

多種保護特性

• 失效安全邏輯：允許在電源引腳之前施加邏輯控制引腳電壓，保護器件免受潛在損壞。邏輯輸入可承受高達48 V的電壓，與不同類型的控制信號兼容，增加了系統設計的靈活性。
• ESD保護：所有引腳均支持高達±2 kV的人體模型（HBM）靜電放電（ESD）保護，有效防止在制造過程中因ESD事件對器件造成損壞。
• 閂鎖免疫：采用絕緣氧化物層和基于絕緣體上硅（SOI）的工藝，防止寄生結的形成，確保器件在任何情況下都不會發生閂鎖現象，可在惡劣環境中可靠工作。

低電壓邏輯兼容性

TMUX8108和TMUX8109的邏輯控制輸入與1.8 V邏輯兼容，無需外部轉換器即可與低邏輯I/O軌的處理器接口，節省了電路板空間和物料成本。

集成下拉電阻

邏輯引腳集成了內部弱下拉電阻，阻值約為4 MΩ，可防止邏輯引腳懸空，減少了外部元件的使用，進一步簡化了系統設計。

應用場景

數據采集系統

在許多模擬前端數據采集系統中，需要處理具有寬輸出電壓范圍的差分輸入信號。當輸出傳感器與信號鏈的其他部分通過長電纜分離時，信號線上可能會疊加高共模電壓偏移。TMUX8109可用于設計差分、四通道、多路復用的數據采集系統，與高壓運算放大器電平轉換級配合使用，將輸入信號正確縮放至ADC的輸入要求，有效解決了高共模電壓偏移的問題。

半導體測試設備

半導體測試過程中需要對多個信號進行切換和測量，TMUX8108和TMUX8109的高電壓處理能力、低串擾和低泄漏電流特性，使其能夠準確地切換和傳輸信號，確保測試結果的準確性。

LCD測試設備和電池測試設備

在LCD測試和電池測試中，需要對不同的信號進行切換和監測。這兩款多路復用器能夠滿足高電壓和高精度的要求，為測試設備提供穩定可靠的信號切換功能。

設計要點

電源設計

TMUX8108和TMUX8109在寬電源范圍內工作，但為了提高電源噪聲免疫力，建議在VDD和VSS引腳與地之間使用1 μF至10 μF的電源去耦電容，并在靠近電源引腳處放置一個0.1 μF的電容，以提供最佳的電源去耦效果。同時，確保在電源斜坡上升之前建立好接地連接。

PCB布局

• 去耦電容：在VDD和VSS與地之間連接至少一個0.1 μF至10 μF的去耦電容，推薦使用0.1 μF和1 μF的電容，并將最小電容值的電容盡可能靠近引腳放置。確保電容的額定電壓足以承受電源電壓。
• 輸入線：保持輸入線盡可能短，以減少信號干擾和損耗。
• 接地平面：使用實心接地平面，有助于散熱和減少電磁干擾（EMI）噪聲拾取。避免敏感模擬走線與數字走線平行，盡量避免交叉，必要時進行垂直交叉。

總結

TMUX8108和TMUX8109以其出色的性能、豐富的特性和靈活的應用場景，成為電子工程師在設計高電壓模擬多路復用系統時的理想選擇。無論是在數據采集、測試設備還是其他應用領域，它們都能提供可靠的信號切換和傳輸解決方案。在實際設計過程中，合理考慮電源設計和PCB布局等要點，能夠充分發揮這兩款器件的優勢，確保系統的高性能和可靠性。

各位工程師朋友，在你們的設計中是否有遇到過類似的高電壓信號切換問題呢？你們又是如何解決的呢？歡迎在評論區分享你們的經驗和見解。