Texas Instruments TMUX405x/TMUX405x-Q1单通道多路复用器是通用互补金属氧化物半导体（CMOS）多路复用器（MUX）。TMUX4051/TMUX4051-Q1是8:1、1通道多路复用器，TMUX4052/TMUX4052-Q1是4:1、双通道多路复用器，TMUX4053/TMUX4053-Q1是2:1、3通道开关。TI TMUX405x/TMUX405x-Q1多路复用器采用单电源（5V至24V）、双电源（高达±12V）或非对称电源（如VDD = 12V、VSS = -5V）。电源电压范围宽，因此这两种类型均可用于从电池测试仪到家用电器的各种应用。该模块在源极引脚（Sx）和漏极引脚（Dx）上支持VSS 至VDD 范围的双向模拟信号。所有逻辑输入均具有1.8V逻辑兼容阈值，当采用精确电源电压运行时，可确保TTL和CMOS逻辑兼容性。TMUX405x-Q1器件符合汽车应用类AEC-Q100认证。

数据手册：*附件：Texas Instruments TMUX405x，TMUX405x-Q1多路复用器数据手册.pdf

特性

• 单电源电压范围：5V至24V
• 双电源电压范围：高达±12V
• 低电容：3pF
• 工作温度范围：-55°C至+125°C
• 双向信号路径
• 轨到轨操作
• 1.8V逻辑兼容
• 先断后合开关
• 2000V ESD保护HBM
• TMUX405x引脚兼容业界通用的4051、4052、4053多路复用器

框图

TMUX405x系列多路复用器技术解析与应用指南

一、产品概述

德州仪器(TI)推出的TMUX405x系列是新一代CMOS模拟多路复用器，包含TMUX4051(8:1单通道)、TMUX4052(4:1双通道)和TMUX4053(2:1三通道)三种配置。该系列器件采用2022年5月发布、2024年9月修订的设计方案(SCDS445E)，具有24V宽电压工作范围、1.8V逻辑兼容性和行业标准引脚兼容性三大核心优势。

二、关键特性分析

1. 电源配置灵活性

• ‌单电源模式‌：5V至24V宽范围工作
• ‌双电源模式‌：支持±12V对称供电
• ‌非对称供电‌：如VDD=12V搭配VSS=-5V等组合

2. 信号处理性能

• ‌超低导通电阻‌：典型值60Ω(±15V供电时)
• ‌平坦导通特性‌：全信号范围内仅2Ω变化
• ‌双向信号传输‌：支持VSS至VDD的轨到轨信号
• ‌低寄生电容‌：仅3pF关断电容

3. 逻辑控制特性

• 1.8V逻辑兼容阈值
• 集成先断后通(break-before-make)切换机制
• 2000V HBM ESD防护等级

三、型号对比与选型指南

型号	配置	通道结构	封装选项
TMUX4051	8:1	单端	TSSOP-16/WQFN-16
TMUX4052	双4:1	差分	SOT-23-THIN-16
TMUX4053	三2:1	独立开关	三种封装可选

四、典型应用场景

1. 工业自动化系统

• PLC模拟输入模块
• 电机驱动控制接口
• 传感器信号路由

2. 测试测量设备

• 电池测试系统通道切换
• 数据采集(DAQ)前端
• 半导体测试机信号路由

3. 消费电子

• 家电控制面板
• 音频信号切换
• 电源管理系统

五、电气特性详解

1. 导通特性

• ‌RON典型值‌：75Ω(5V单电源)
• ‌温度稳定性‌：-55℃至125℃范围内变化<15%

2. 时序参数

• ‌切换时间‌：20ns(典型值)
• ‌传播延迟‌：4ns(5V供电时)
• ‌使能时间‌：90ns(EN引脚响应)

3. 隔离特性

• ‌关断隔离度‌：-95dB@1MHz
• ‌通道间串扰‌：-90dB@1MHz

六、PCB设计要点

1. 电源设计建议

• 每个电源引脚配置0.1-10μF去耦电容
• 采用低ESR陶瓷电容(如X7R/X5R)
• VDD与VSS建议等长布线

2. 布局布线准则

• 敏感模拟走线与数字走线正交布置
• 信号路径尽量缩短(<10mm)
• 热焊盘必须连接到GND平面

3. 未使用引脚处理

• 闲置控制引脚需上拉/下拉
• 未用信号引脚建议接地
• 热焊盘可悬空或接地

七、系统集成方案

典型的多路复用器与MCU集成方案如图9-1所示，TMUX4051可将多个传感器信号路由至MCU内置ADC，显著节省IO资源。设计时需注意：

• 确保信号幅度在VSS至VDD范围内
• 匹配MCU逻辑电平(1.8V/3.3V/5V)
• 考虑建立时间与采样率的关系

八、总结

TMUX405x系列通过创新的架构设计，在工业级多路复用器中实现了突破性的性能组合：

• 在保持ns级响应速度的同时提供24V工作范围
• 通过1.8V逻辑兼容性简化现代处理器接口
• 全温度范围内保持稳定的导通特性