Texas Instruments TMUX821x SPST四通道开关是现代化具高压能力的模拟开关，带防闩锁功能。每个器件均具有四个可独立控制的1:1单刀单掷(SPST)开关通道。该器件可在高达100 V (最大值）电源电压的单、双或非对称电源下正常工作。TMUX821x器件在整个电源电压范围内提供一致的模拟参数性能。TMUX821x系列在漏极引脚(Dx)和源极引脚(Sx)上支持双向数字和模拟信号。

数据手册：*附件：Texas Instruments TMUX821x SPST四通道开关数据手册.pdf

所有逻辑输入均支持1.8V、3.3V和5V的逻辑电平，并可在电压高达48V时进行连接，从而通过控制信号电压实现系统灵活性。故障安全逻辑电路允许在电源引脚之前在逻辑引脚上施加电压，从而保护器件免受潜在的损坏。

Texas Instruments TMUX821x具有防闩锁能力，可防止器件内寄生结构之间不受欢迎的大电流事件。通常，闭锁条件持续到电源轨关闭，这可能导致器件故障。得益于这种防闩锁特性，该系列多路复用器可用于恶劣环境。

特性

• 具高电源电压能力
  • 双电源：±10V至±50V
  • 单电源：10V至100V
• 非对称双电源工作
• 在整个电源电压范围内提供一致的参数性能
• 闭锁抑制
• 高持续电流：200mA
• 低串扰：–110dB
• 低输入泄漏电流：10pA
• 低导通电阻平坦度：0.05Ω
• 低导通电阻：5Ω
• 低电容：12pF
• 无需额外逻辑电源轨 (V L )
• 支持1.8V逻辑电平
• 失效防护逻辑：高达48V（与电源无关）
• 逻辑引脚上集成下拉电阻器
• 双向信号路径
• 宽工作温度范围：-40°C至125°C (T A )
• 业界通用的TSSOP封装和较小的WQFN封装

功能框图

TMUX821x高压模拟开关技术解析与应用指南

一、产品概述

Texas Instruments推出的TMUX821x系列是高性能四通道SPST(单刀单掷)模拟开关，专为高压应用设计。该系列包含TMUX8211、TMUX8212和TMUX8213三个型号，具有业界领先的100V工作电压能力，采用先进的Latch-Up免疫技术，可承受恶劣环境下的高电压瞬变。

‌关键特性‌：

• 宽电压范围支持：双电源±10V至±50V，单电源10V至100V
• 低导通电阻：5Ω（典型值），平坦度仅0.05Ω
• 高连续电流：200mA（单通道）
• 超低泄漏电流：10pA（典型值）
• 1.8V逻辑兼容，支持失效保护逻辑（最高48V）
• 工作温度范围：-40°C至+125°C

二、核心技术优势

1. Latch-Up免疫技术

TMUX821x采用特殊工艺设计，消除了传统CMOS开关中常见的寄生SCR结构，从根本上预防了闩锁效应。测试数据显示，即使在100V电源条件下，器件也能保持稳定的开关特性，不会因电压瞬变导致永久性损坏。

2. 低导通电阻特性

在±36V双电源供电、25°C环境下实测数据显示：

• 导通电阻RON典型值为5Ω（VS=0V时）
• 全温度范围内RON变化不超过10Ω
• 通道间匹配度ΔRON低至0.2Ω
• 电压平坦度RON_FLAT仅0.12Ω（±36V供电时）

3. 失效保护逻辑设计

逻辑控制引脚(SELx)具备独立供电能力，支持：

• 1.8V/3.3V/5V逻辑电平兼容
• 最高48V输入保护（与电源无关）
• 内置下拉电阻确保未连接时的确定状态

三、典型应用方案

1. 工业自动化系统

在PLC模拟输入模块中，TMUX821x可用于：

• 多路传感器信号切换（热电偶、RTD等）
• 高电压DAC输出选择
• 安全联锁电路控制

‌设计要点‌：

• 建议在VDD/VSS引脚就近放置1-10μF去耦电容
• 逻辑控制线需加22Ω串联电阻抑制振铃
• 高温环境需考虑导通电阻温漂（约0.03Ω/°C）

2. 测试测量设备

适用于：

• 半导体测试仪的高压PIN开关
• LCD面板测试的信号路由
• 电池测试系统的充放电通道切换

‌实测数据‌：

• 开关时间：tON=4μs（典型），tOFF=100ns（典型）
• 关断隔离度：-110dB@100kHz
• 带宽：420MHz（-3dB点）

四、选型指南

型号	逻辑控制类型	封装选项	适用场景
TMUX8211	低电平有效	TSSOP-16/WQFN-16	默认低电平控制系统
TMUX8212	高电平有效	TSSOP-16/WQFN-16	默认高电平控制系统
TMUX8213	双极性控制	TSSOP-16/WQFN-16	复杂逻辑控制系统

‌热设计建议‌：

• TSSOP封装：θJA=96°C/W，最大功耗720mW@70°C
• WQFN封装：θJA=41.6°C/W，最大功耗1680mW@70°C
• 高温应用建议使用WQFN封装并加强PCB散热设计

五、设计注意事项

1. ‌电源时序‌：
   • 允许逻辑信号先于电源上电（失效保护特性）
   • 但模拟信号电压不得超过VDD+0.5V或VSS-0.5V
2. ‌布局布线‌：
   • 高频应用时保持源极/漏极走线对称
   • 避免开关通道走线平行长距离走线（减小串扰）
   • 热焊盘必须良好接地
3. ‌可靠性设计‌：
   • 脉冲电流能力：560mA（WQFN封装，1ms脉宽）
   • ESD保护：HBM 2000V，CDM 500V
   • 建议工作电压留10%余量

随着工业4.0和自动化测试需求的增长，TMUX821x系列高压开关凭借其卓越的电气性能和可靠性，正在成为高精度测量系统、工业控制设备和新能源测试装备的核心切换元件。工程师可参考TI官网提供的评估板(TMUX821xEVM)快速验证设计可行性。