探索TMUX721x系列：高精度開關(guān)的卓越之選

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，選擇合適的開關(guān)和多路復(fù)用器對于系統(tǒng)的性能和可靠性至關(guān)重要。TI的TMUX721x系列（包括TMUX7211、TMUX7212和TMUX7213）高精度開關(guān)，以其出色的性能和豐富的特性，成為了眾多應(yīng)用的理想解決方案。本文將深入剖析TMUX721x系列的特點(diǎn)、應(yīng)用領(lǐng)域以及設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)，幫助工程師們更好地理解和應(yīng)用這款產(chǎn)品。

文件下載：tmux7212.pdf

1. 關(guān)鍵特性解析

1.1 寬電源范圍

TMUX721x系列支持多種電源模式，包括雙電源（±4.5V至±22V）、單電源（4.5V至44V）以及非對稱電源（如(V{DD}=12V)，(V{SS}=- 5V)）。這種寬電源范圍使得該系列產(chǎn)品能夠適應(yīng)各種不同的應(yīng)用場景，無論是低電壓的便攜式設(shè)備，還是高電壓的工業(yè)系統(tǒng)，都能穩(wěn)定工作。

1.2 低導(dǎo)通電阻與高電流支持

該系列產(chǎn)品的導(dǎo)通電阻低至2Ω，能夠有效降低信號傳輸過程中的損耗，提高系統(tǒng)的效率。同時，它還能支持高達(dá)220mA（TSSOP封裝）的電流，滿足了許多對電流要求較高的應(yīng)用。

1.3 閂鎖抗擾性

在某些惡劣環(huán)境下，器件可能會出現(xiàn)閂鎖現(xiàn)象，導(dǎo)致系統(tǒng)故障。TMUX721x系列采用了基于絕緣硅（SOI）的工藝，在PMOS和NMOS晶體管之間添加了氧化物層，防止寄生結(jié)構(gòu)的形成，從而避免了閂鎖事件的發(fā)生。這種特性使得該系列產(chǎn)品在復(fù)雜的工業(yè)和汽車環(huán)境中具有更高的可靠性。

1.4 1.8V邏輯兼容

TMUX721x系列的控制輸入與1.8V邏輯兼容，這意味著它可以直接與低電壓邏輯的處理器接口，無需額外的電平轉(zhuǎn)換電路，從而節(jié)省了電路板空間和成本。

1.5 集成下拉電阻與故障安全邏輯

邏輯引腳集成了約4MΩ的下拉電阻，確保邏輯引腳不會浮空，減少了外部元件的使用。同時，該系列產(chǎn)品支持故障安全邏輯，允許在電源引腳之前對控制引腳施加電壓，保護(hù)器件免受潛在的損壞，降低了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。

2. 應(yīng)用領(lǐng)域廣泛

2.1 汽車電子

在汽車電子領(lǐng)域，TMUX721x系列可應(yīng)用于先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）、汽車網(wǎng)關(guān)、汽車主機(jī)、車身控制模塊（BCM）等。例如，在ADAS系統(tǒng)中，需要對各種傳感器信號進(jìn)行精確的切換和處理，TMUX721x的低導(dǎo)通電阻和低泄漏電流特性能夠確保信號的準(zhǔn)確傳輸，提高系統(tǒng)的性能。

2.2 工業(yè)自動化

在工業(yè)自動化領(lǐng)域，該系列產(chǎn)品可用于模擬和數(shù)字信號的多路復(fù)用或解復(fù)用、電池管理系統(tǒng)（BMS）、HVAC控制器模塊等。例如，在BMS中，需要對電池的電壓、電流等參數(shù)進(jìn)行精確測量，TMUX721x的高精度和高可靠性能夠滿足這些要求。

2.3 半導(dǎo)體測試設(shè)備

在半導(dǎo)體自動測試設(shè)備（ATE）中，TMUX721x可用于參數(shù)測量單元（PMU）。在測量電壓和電流時，需要對不同的測試信號進(jìn)行切換，TMUX721x的低泄漏電流和低導(dǎo)通電阻特性能夠確保測量的準(zhǔn)確性。

3. 設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

3.1 電源設(shè)計(jì)

為了確保TMUX721x的性能，需要進(jìn)行良好的電源去耦設(shè)計(jì)。建議在(V{DD})和(V{SS})引腳與地之間連接0.1μF至10μF的去耦電容，并盡量靠近器件的電源引腳。同時，使用多層陶瓷芯片電容（MLCC）可以提供低等效串聯(lián)電阻（ESR）和電感（ESL）特性，提高電源的抗噪能力。

3.2 布局設(shè)計(jì)

在PCB布局設(shè)計(jì)中，需要注意以下幾點(diǎn)：

• 減少信號反射：高速信號的走線應(yīng)盡量減少過孔和拐角，以減少信號反射和阻抗變化。當(dāng)必須使用過孔時，應(yīng)增加過孔周圍的間隙，以減小電容。
• 避免干擾：敏感的模擬走線應(yīng)避免與數(shù)字走線平行，盡量垂直交叉。同時，使用實(shí)心接地平面可以幫助減少電磁干擾（EMI）。
• 優(yōu)化電容布局：根據(jù)設(shè)計(jì)要求，在源極（Sx）添加補(bǔ)償電容可以進(jìn)一步降低電荷注入。一般來說，補(bǔ)償電容（Cp）應(yīng)比漏極（Dx）上的等效負(fù)載電容大20倍。

3.3 未使用引腳處理

未使用的選擇引腳（SELx）應(yīng)接地，以避免額外的電流消耗。未使用的信號路徑輸入（Sx或Dx）也應(yīng)連接到地。

4. 參數(shù)測量與典型特性

4.1 參數(shù)測量

文檔中詳細(xì)介紹了TMUX721x系列的各項(xiàng)參數(shù)測量方法，包括導(dǎo)通電阻、關(guān)斷泄漏電流、導(dǎo)通泄漏電流、開關(guān)時間、傳播延遲、電荷注入、關(guān)斷隔離、通道間串?dāng)_、帶寬、總諧波失真加噪聲（THD + N）和電源抑制比（PSRR）等。工程師們可以根據(jù)這些測量方法來驗(yàn)證器件的性能。

4.2 典型特性

通過文檔中的典型特性曲線，我們可以了解到TMUX721x系列在不同條件下的性能表現(xiàn)。例如，導(dǎo)通電阻與源極或漏極電壓、溫度的關(guān)系曲線，泄漏電流與溫度的關(guān)系曲線，以及開關(guān)時間與溫度的關(guān)系曲線等。這些曲線可以幫助工程師們更好地預(yù)測器件在實(shí)際應(yīng)用中的性能。

5. 總結(jié)與展望

TMUX721x系列高精度開關(guān)以其出色的性能、豐富的特性和廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，為電子工程師們提供了一個強(qiáng)大的工具。在設(shè)計(jì)過程中，只要注意電源設(shè)計(jì)、布局設(shè)計(jì)和未使用引腳處理等方面的問題，就可以充分發(fā)揮該系列產(chǎn)品的優(yōu)勢，提高系統(tǒng)的性能和可靠性。隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，相信TMUX721x系列將會在更多的領(lǐng)域得到應(yīng)用，為電子行業(yè)的發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。

各位工程師在實(shí)際應(yīng)用中，是否遇到過類似開關(guān)選擇和設(shè)計(jì)的難題呢？對于TMUX721x系列產(chǎn)品，你還有哪些疑問或者使用心得，歡迎在評論區(qū)留言分享！