探索TMUX28xx系列开关：高性能与多功能的完美结合

在电子工程师的日常设计中，选择合适的开关和多路复用器至关重要。今天，我们将深入探讨德州仪器（TI）的TMUX28xx系列，包括TMUX2821和TMUX2819，它们以其卓越的性能和丰富的特性，为各种应用场景提供了理想的解决方案。

文件下载：tmux2819.pdf

产品概述

TMUX28xx是一系列互补金属氧化物半导体（CMOS）多路复用器，有两种配置可供选择：TMUX2821为1:1单刀单掷（SPST）2通道，TMUX2819为2:1单刀双掷（SPDT）1通道。该系列器件采用单电源供电（1.8V至5.5V），但能够处理超出电源范围的双向模拟和数字信号，信号范围可达-5.5V至5.5V。

关键特性

宽电压支持

• 电源范围：支持1.8V至5.5V的电源电压，适应多种供电环境。
• 超电源信号范围：能够处理-5.5V至5.5V的信号，允许AC和DC双向信号在超出电源电压的情况下无失真通过。

低电阻与低失真

• 超低导通电阻：典型值仅为0.16Ω，确保信号传输的高效性。
• 低导通电阻平坦度：仅1.0mΩ，减少信号失真。
• 低总谐波失真加噪声（THD+N）：仅0.001%（-100dB），保证信号的纯净度。

高电流与宽温度范围

• 高电流支持：最大可支持1.1A的电流，满足高功率应用需求。
• 宽工作温度范围：-40°C至+125°C，适应恶劣的工作环境。

保护与兼容性

• 电源关断保护：提供高达±5.5V的双向电源关断保护，即使在无电源电压（VDD = 0V）的情况下，也能隔离开关，防止反向供电损坏系统。
• 逻辑兼容性：在5V VDD时支持1.8V逻辑，在1.8V VDD时支持1.2V逻辑，方便与不同逻辑电平的处理器接口。
• 集成下拉电阻：逻辑引脚集成了约6MΩ的弱下拉电阻，避免引脚浮空，减少外部元件数量。
• 故障安全逻辑：控制输入引脚（SEL）支持故障安全逻辑，允许在电源引脚之前施加电压，保护器件免受潜在损坏。

应用领域

音频领域

在音频输入或输出切换应用中，TMUX2819可轻松支持高达±5.5V的线路音频信号，同时其出色的THD+N性能确保了音频信号的高质量传输。此外，由于其低电源电流要求，可直接由GPIO驱动，实现超低功耗模式，提高系统的鲁棒性。

工业与通信领域

在陆地移动无线电、国防无线电、超声波气体流量变送器和模拟输入模块等应用中，TMUX28xx的宽电压支持和高电流处理能力使其能够可靠地处理各种信号，为系统提供稳定的性能。

技术规格

绝对最大额定值

参数	最小值	最大值	单位
VDD至GND（电源电压）	-0.5	6	V
VSEL至GND（逻辑控制输入引脚电压）	-0.5	6	V
VS或VD至GND（源极或漏极电压）	-7.5	7.5	V
ISEL（逻辑控制输入引脚电流）	-30	30	mA
IS或ID（连续电流）	-	DC + 10%	mA
TA（环境温度）	-55	150	°C
Tstg（存储温度）	-65	150	°C
TJ（结温）	-	150	°C
Ptot（总功耗）	-	750	mW

电气特性

• 导通电阻（RON）：在不同温度和电压条件下，RON表现稳定，典型值为0.16Ω。
• 泄漏电流：包括源极和漏极的导通、关断和电源关断泄漏电流，均处于较低水平，确保了系统的低功耗和高稳定性。
• 逻辑输入特性：逻辑电压高（VIH）和逻辑电压低（VIL）在不同电源电压下具有明确的范围，输入泄漏电流和电容也满足设计要求。

开关特性

• 过渡时间（tTRAN）：在不同电源电压和温度条件下，过渡时间表现良好，确保了快速的信号切换。
• 导通和关断时间（tON和tOFF）：能够快速响应控制信号，实现高效的开关操作。
• 先断后通时间（tBBM）：作为安全特性，防止在切换过程中两个输入连接，确保系统的可靠性。

测量与设计考虑

参数测量方法

文档详细介绍了各种参数的测量方法，如导通电阻、泄漏电流、传播延迟等，为工程师进行实际测试提供了指导。

电源与布局建议

• 电源：建议在VDD和GND之间连接0.1µF至10µF的去耦电容，以提高电源的稳定性和抗干扰能力。
• 布局：在PCB设计中，应尽量减少高速信号的过孔和拐角，避免信号反射和阻抗变化。同时，保持输入线短，使用实心接地平面，避免敏感模拟迹线与数字迹线平行或交叉，以降低电磁干扰（EMI）。

总结

TMUX28xx系列开关和多路复用器以其卓越的性能、丰富的特性和广泛的应用领域，为电子工程师提供了一个强大而可靠的解决方案。无论是在音频、工业还是通信领域，TMUX28xx都能满足各种复杂的设计需求，帮助工程师实现高性能、高可靠性的系统设计。

你在使用类似开关和多路复用器的过程中，遇到过哪些挑战？你认为TMUX28xx的哪些特性最吸引你？欢迎在评论区分享你的经验和看法。