TMUX1308和TMUX1309：多功能CMOS多路复用器的卓越之选

在电子设计领域，多路复用器（MUX）是实现信号选择和切换的关键元件。今天，我们将深入探讨德州仪器（TI）推出的TMUX1308和TMUX1309两款通用互补金属氧化物半导体（CMOS）多路复用器，了解它们的特性、应用以及设计要点。

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产品特性亮点

注入电流控制与反向供电保护

TMUX13xx系列器件具备内部注入电流控制功能，这一特性消除了通常用于保护开关和将输入信号保持在电源电压范围内的外部二极管和电阻网络的需求。内部注入电流控制电路允许禁用信号路径上的信号超过电源电压，而不会影响启用信号路径的信号。此外，该系列器件没有到电源引脚的内部二极管路径，从而消除了损坏连接到电源引脚的组件或为电源轨提供意外电源的风险。

宽电源范围与低电容

TMUX1308和TMUX1309支持1.62 V至5.5 V的宽电源范围，能够适应不同的应用场景。同时，它们具有低电容特性，有助于减少信号失真和干扰，提高信号传输的质量。

双向信号路径与轨到轨操作

这两款器件支持双向模拟和数字信号，信号可以在源（Sx）和漏（Dx）引脚之间双向传输，且信号路径在两个方向上具有非常相似的特性，可作为多路复用器和解复用器使用，支持模拟和数字信号。其有效信号路径输入和输出电压范围从GND到VDD，实现了轨到轨操作。

1.8 V逻辑兼容与故障安全逻辑

TMUX1308和TMUX1309支持所有逻辑控制输入的1.8 V逻辑兼容控制，逻辑输入阈值随电源变化，但在5.5 V电源电压下仍能提供1.8 V逻辑控制。这使得多路复用器能够与具有较低逻辑I/O轨的处理器接口，无需外部电压转换器，节省了空间和物料清单成本。此外，控制输入引脚（EN、A0、A1和A2）具有故障安全逻辑，允许在高达5.5 V的电压下操作，无论电源引脚的状态如何，保护设备免受潜在损坏。

应用领域广泛

TMUX1308和TMUX1309的特性使其适用于多种应用场景，包括模拟和数字多路复用和解复用、诊断和监测、数据中心交换机、远程无线电单元（RRU）、机架服务器、电表、电器、空调机组、多功能打印机、串式逆变器、IP网络摄像机、货币计数器以及非公路车辆控制系统等。其中，一个典型的应用是将各种信号多路复用到集成在微控制器（MCU）中的模数转换器（ADC）中。通过使用多路复用器，系统可以使用单个ADC引脚监控多个输入或传感器，这在I/O有限的系统中尤为重要。

器件详细描述

功能差异

TMUX1308是一个8:1、1通道（单端）多路复用器，而TMUX1309是一个4:1、2通道（差分）多路复用器。它们的通道选择由地址线和使能引脚控制，当EN引脚拉低时，根据地址线的状态选择相应的开关闭合；当EN引脚拉高时，所有开关处于断开状态。

引脚配置与功能

两款器件均采用16引脚封装，不同的引脚具有不同的功能。例如，源引脚（Sx）和漏引脚（Dx）用于信号传输，地址线（A0、A1、A2）用于选择通道，使能引脚（EN）用于控制开关的通断。详细的引脚功能可参考文档中的引脚功能表。

设计要点与注意事项

电源供应

TMUX1308和TMUX1309的电源范围为1.62 V至5.5 V，但不要超过绝对最大额定值，以免造成设备永久损坏。为了提高电源噪声免疫力，建议使用0.1 μF至10 μF的电源去耦电容，将其放置在尽可能靠近设备电源引脚的位置，并使用低阻抗连接。TI推荐使用多层陶瓷片式电容器（MLCC）进行电源去耦，因为它们具有低等效串联电阻（ESR）和电感（ESL）特性。

PCB布局

在PCB布局方面，应注意以下几点：

1. 避免PCB走线90°转弯，尽量采用圆角或45°角转弯，以减少反射。
2. 高速信号走线应尽量减少过孔和转弯，增加过孔周围的间隙以减小电容。
3. 将VDD引脚用0.1 μF的电容去耦，确保电容的电压额定值足以满足VDD电源。
4. 保持输入线尽可能短，使用实心接地平面以减少电磁干扰（EMI）噪声拾取。
5. 避免敏感模拟走线与数字走线平行，尽可能避免数字和模拟走线交叉，必要时采用垂直交叉。

总结

TMUX1308和TMUX1309作为通用多路复用器，凭借其丰富的特性和广泛的应用领域，为电子工程师提供了一个可靠的解决方案。在设计过程中，合理利用它们的特性，并注意电源供应和PCB布局等要点，能够有效降低系统复杂度、减小电路板尺寸和降低总体系统成本。你在使用类似多路复用器时遇到过哪些问题？又是如何解决的呢？欢迎在评论区分享你的经验。