Texas Instruments TMUX405x/TMUX405x-Q1單通道多路復(fù)用器是通用互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS）多路復(fù)用器（MUX）。TMUX4051/TMUX4051-Q1是8:1、1通道多路復(fù)用器，TMUX4052/TMUX4052-Q1是4:1、雙通道多路復(fù)用器，TMUX4053/TMUX4053-Q1是2:1、3通道開關(guān)。TI TMUX405x/TMUX405x-Q1多路復(fù)用器采用單電源（5V至24V）、雙電源（高達(dá)±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(yīng)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(dāng)采用精確電源電壓運(yùn)行時(shí)，可確保TTL和CMOS邏輯兼容性。TMUX405x-Q1器件符合汽車應(yīng)用類AEC-Q100認(rèn)證。

數(shù)據(jù)手冊：*附件：Texas Instruments TMUX405x，TMUX405x-Q1多路復(fù)用器數(shù)據(jù)手冊.pdf

特性

• 單電源電壓范圍：5V至24V
• 雙電源電壓范圍：高達(dá)±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(guān)
• 2000V ESD保護(hù)HBM
• TMUX405x引腳兼容業(yè)界通用的4051、4052、4053多路復(fù)用器

框圖

TMUX405x系列多路復(fù)用器技術(shù)解析與應(yīng)用指南

一、產(chǎn)品概述

德州儀器(TI)推出的TMUX405x系列是新一代CMOS模擬多路復(fù)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(fā)布、2024年9月修訂的設(shè)計(jì)方案(SCDS445E)，具有24V寬電壓工作范圍、1.8V邏輯兼容性和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)引腳兼容性三大核心優(yōu)勢。

二、關(guān)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(dǎo)通電阻?：典型值60Ω(±15V供電時(shí))
• ?平坦導(dǎo)通特性?：全信號范圍內(nèi)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(guān)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(jī)制
• 2000V HBM ESD防護(hù)等級

三、型號對比與選型指南

四、典型應(yīng)用場景

1. 工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)

• PLC模擬輸入模塊
• 電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制接口
• 傳感器信號路由

2. 測試測量設(shè)備

• 電池測試系統(tǒng)通道切換
• 數(shù)據(jù)采集(DAQ)前端
• 半導(dǎo)體測試機(jī)信號路由

3. 消費(fèi)電子

• 家電控制面板
• 音頻信號切換
• 電源管理系統(tǒng)

五、電氣特性詳解

1. 導(dǎo)通特性

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

2. 時(shí)序參數(shù)

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

3. 隔離特性

• ?關(guān)斷隔離度?：-95dB@1MHz
• ?通道間串?dāng)_?：-90dB@1MHz

六、PCB設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1. 電源設(shè)計(jì)建議

• 每個(gè)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(zhǔn)則

• 敏感模擬走線與數(shù)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(tǒng)集成方案

典型的多路復(fù)用器與MCU集成方案如圖9-1所示，TMUX4051可將多個(gè)傳感器信號路由至MCU內(nèi)置ADC，顯著節(jié)省IO資源。設(shè)計(jì)時(shí)需注意：

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

八、總結(jié)

TMUX405x系列通過創(chuàng)新的架構(gòu)設(shè)計(jì)，在工業(yè)級多路復(fù)用器中實(shí)現(xiàn)了突破性的性能組合：

• 在保持ns級響應(yīng)速度的同時(shí)提供24V工作范圍
• 通過1.8V邏輯兼容性簡化現(xiàn)代處理器接口
• 全溫度范圍內(nèi)保持穩(wěn)定的導(dǎo)通特性