Texas Instruments TMUX7308F/TMUX7309F模拟多路复用器是互补金属氧化物半导体(CMOS)模拟多路复用器，采用8:1（单端）和4:1（差分）配置。该器件搭配单电源（8V至44V）、双电源（±5V至±22V）或非对称电源（例如VDD =12V、VSS =-5V）工作。TMUX7308F和TMUX7309F器件在通电和断电条件下具有过压保护功能，因此适合用于未精确控制电源排序的应用。

数据手册：*附件：Texas Instruments TMUX7308F，TMUX7309F模拟多路复用器数据手册.pdf

在通电和断电条件下，该器件可阻断最高+60V或−60V的对地故障电压。无论开关输入条件和逻辑控制状态如何，在没有电源的情况下，开关通道将保持关断状态。在正常工作条件下，如果任何Sx引脚上的模拟输入信号电平超过电源电压(VDD 或V SS ) 一个阈值电压 ( VT )，那么通道将会关闭，并且Sx引脚将变为高阻态。选择故障通道后，漏极引脚(D或Dx)将被拉至所超过的电源(VDD 或 VSS )。

TMUX7308F和TMUX7309F器件具有低电容、集成式故障保护功能和低电荷注入，因此可用于注重高性能和高稳健性的前端数据采集应用。Texas Instruments TMUX7308F/TMUX7309F采用标准TSSOP封装和较小的WQFN封装（非常适合PCB空间受限的情况）。

特性

• 宽电源范围
  • ±5V至±22V双电源
  • 8V至44V单电源
• 集成故障保护
  • 过压保护（从源极到电源或从源级到漏极）：±85V
  • 过压保护：±60V
  • 断电保护：±60V
  • 非故障通道继续运行
  • 已知状态，无逻辑输入
  • 在过压情况下输出钳位至电源
• 闭锁抑制
• 支持1.8V逻辑电平
• 故障安全逻辑高达44V，与电源无关
• 逻辑引脚上集成下拉电阻器
• 先断后合开关
• 业界通用的TSSOP封装和较小的WQFN封装

功能框图

TMUX7308F/TMUX7309F 高精度模拟多路复用器技术解析与应用指南

一、产品概述与核心特性

TMUX7308F和TMUX7309F是德州仪器(TI)推出的具有故障保护功能的高压模拟多路复用器，采用先进的CMOS工艺制造，提供以下突出特性：

‌1. 灵活的电源配置‌

• 双电源工作模式：±5V至±22V
• 单电源工作模式：8V至44V
• 支持非对称电源配置（如VDD=12V，VSS=-5V）

‌2. 集成保护功能‌

• 过压保护：输入信号可耐受±60V（相对于GND）
• 断电保护：电源关闭时仍保持±60V输入保护
• 闩锁免疫设计
• 故障通道自动隔离，非故障通道可继续工作

‌3. 电气性能参数‌

• 典型导通电阻：180Ω（双电源±15V时）
• 导通电阻平坦度：±2.5Ω（VS=-10V至+10V）
• 带宽：28MHz（TMUX7308F）
• 超低静态电流：250nA（典型值）

二、关键功能解析

1. 过压保护机制

TMUX7308F/TMUX7309F采用独特的故障检测电路，当输入信号超过电源电压(VDD/VSS)0.7V阈值时：

• 受影响通道自动断开
• 源极引脚呈现高阻抗状态
• 若该通道被选中，漏极引脚将被拉至被超过的电源轨（通过40kΩ电阻）
• 其他非故障通道保持正常运作

2. 断电保护特性

在电源完全断开（VDD/VSS=0V或浮动）时：

• 所有通道保持关断状态
• 源极引脚维持高阻抗
• 仍可阻断±60V的输入信号
• 漏电流典型值仅±1nA

3. 1.8V逻辑兼容性

控制接口特点：

• EN和Ax引脚支持1.8V至44V逻辑电平
• 集成4MΩ下拉电阻
• 失效安全设计：允许控制信号先于电源上电

三、典型应用设计

1. PLC模拟输入模块

‌设计要点‌：

• 采用±15V双电源供电
• 配置1ms数字滤波（通过外部RC电路）
• 每个输入通道增加TVS二极管（如SMBJ15CA）
• 典型连接方案：
  • 源极引脚接传感器信号
  • 漏极引脚接仪表放大器
  • 控制信号来自MCU GPIO

‌保护机制‌：

• 可承受现场接线错误导致的24V电源短路
• 防止电机干扰引起的电压浪涌
• ESD保护达±3.5kV（HBM）

2. 电池测试系统

‌特殊配置‌：

• 使用36V单电源模式
• 设置通道轮询间隔>100ms
• 增加散热过孔布局：
  • 4×4阵列φ0.3mm过孔
  • 顶层铜箔面积≥20mm²

‌性能参数‌：

• 导通电阻漂移：<1Ω/°C
• -3dB带宽：16MHz（VDD=36V时）
• 切换时间：<300ns

四、设计注意事项

1. ‌PCB布局指南‌：
   • VDD/VSS引脚放置1μF+100nF去耦电容
   • 敏感模拟走线与数字走线正交布置
   • 热焊盘连接至接地平面
2. ‌热管理建议‌：
   • TSSOP封装θJA=100.4°C/W
   • WQFN封装θJA=43°C/W
   • 避免环境温度超过85°C时满负荷运行
3. ‌外围元件选择‌：
   • TVS二极管：根据系统过压水平选择
   • 滤波电容：COG/NPO材质优先
   • 上拉电阻：10kΩ（逻辑控制端）

五、型号选择指南

型号	配置	封装选项	特点
TMUX7308F	8:1单端	TSSOP-16/WQFN-16	适合高通道数系统
TMUX7309F	双4:1差分	TSSOP-16/WQFN-16	适合平衡信号传输

该系列器件通过其坚固的保护特性和优异的信号完整性，特别适用于工业自动化、测试设备和电池管理系统等严苛环境应用。其宽电源范围设计显著降低了系统电源架构的复杂性。