SGM48751：8:1 CMOS 模拟信号多路复用器的详细剖析

在电子设计的广袤领域中，模拟信号多路复用器扮演着至关重要的角色。今天，我们将深入探讨 SGMICRO 公司推出的 SGM48751 这款 8:1 CMOS 模拟信号多路复用器，一同揭开它的神秘面纱。

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一、产品概述

SGM48751 是一款 8 通道的 CMOS 模拟信号多路复用器，它采用 2.5V 至 5.5V 的单电源供电，并且所有数字输入都支持 1.8V 逻辑控制。该产品具备低电压、低导通电阻和低关断泄漏电流等特性，这些高性能特点使其在众多应用场景中表现出色，例如手机、音频和视频信号路由等。其工作温度范围为 -40℃ 至 +85℃，提供了 Green SOIC - 16、SSOP - 16、TSSOP - 16 和 TQFN - 3×3 - 16L 等多种封装形式。

二、应用领域

汽车领域

在汽车电子系统中，需要对各种传感器信号进行处理和选择，SGM48751 的高性能和稳定性能够满足汽车环境下的严格要求，确保信号的准确传输和处理。

便携式设备

对于便携式设备，如智能手机、平板电脑等，对功耗和尺寸有较高要求。SGM48751 的低电压和小封装特性正好符合这些需求，可以有效降低设备的功耗和体积。

采样保持电路

在采样保持电路中，需要快速准确地选择和切换信号，SGM48751 的低导通电阻和快速响应时间能够保证信号的不失真采样和保持。

数据采集系统

数据采集系统需要对多个模拟信号进行采集和处理，SGM48751 可以方便地实现多路信号的选择和切换，提高系统的效率和可靠性。

电池供电系统

由于其低功耗特性，SGM48751 非常适合电池供电系统，能够延长电池的使用寿命。

音频和视频信号路由

在音频和视频设备中，需要对不同的信号源进行切换和路由，SGM48751 可以实现高质量的信号传输和切换。

三、产品特性

电源电压范围

单电源电压范围为 2.5V 至 5.5V，具有较宽的电源适应性，能够满足不同应用场景的需求。

导通电阻

在 5V 电源供电时，典型导通电阻为 48Ω，能够有效降低信号传输过程中的损耗。

上升和下降时间

内部 A、B、C 的上升时间典型值为 45ns，下降时间典型值为 50ns（(V_{CC}=5V)），保证了信号的快速响应。

逻辑兼容性

支持 1.8V 逻辑控制，方便与其他低电压逻辑电路进行接口。

导通电阻平坦度

具有低导通电阻平坦度，能够保证在不同输入信号下的信号一致性。

关断隔离度

在 (R_{L}=50Ω)，(f = 1MHz) 时，关断隔离度可达 -83dB，有效减少信号之间的干扰。

泄漏电流

在 +25℃ 时，关断泄漏电流和导通泄漏电流典型值均为 1nA，降低了功耗和信号干扰。

失真度

在 (R_{L}=600Ω)，(f = 20Hz) 至 20kHz 时，失真度为 0.7%，保证了信号的高质量传输。

四、封装与订购信息

SGM48751 提供了多种封装形式，每种封装都有相应的订购编号和包装选项，具体信息如下：	MODEL	PACKAGE DESCRIPTION	SPECIFIED TEMPERATURE RANGE	ORDERING NUMBER	PACKAGE MARKING	PACKING OPTION
SGM48751	SOIC - 16	-40℃ 至 +85℃	SGM48751YS16G/TR	SGM48751YS16 XXXXX	Tape and Reel, 2500
	SSOP - 16	-40℃ 至 +85℃	SGM48751YQS16G/TR	SGM48751 YQS16 XXXXX	Tape and Reel, 3000
	TSSOP - 16	-40℃ 至 +85℃	SGM48751YTS16G/TR	SGM48751 YTS16 XXXXX	Tape and Reel, 4000
	TQFN - 3×3 - 16L	-40℃ 至 +85℃	SGM48751YTQ16G/TR	48751TQ XXXXX	Tape and Reel, 4000

其中，XXXXXX 为日期代码和供应商代码。

五、引脚配置与功能

引脚配置

SGM48751 不同封装的引脚配置有所不同，但基本功能一致。以 SOIC - 16/SSOP - 16/TSSOP - 16 和 TQFN - 3×3 - 16L 为例，其引脚功能如下：	PIN	SOIC - 16/SSOP - 16/TSSOP - 16	TQFN - 3×3 - 16L	NAME	FUNCTION
	13, 14, 15, 12, 1, 5, 2, 4	11, 12, 13, 10, 15, 3, 16, 2	X0 - X7	模拟开关输入 X0 - X7
	3	1	X	模拟开关 “X” 输出引脚
	6	4	ENABLE	数字使能控制引脚，通常连接到 GND
	7	5	NC	无连接
	8	6	GND	接地，连接到数字地
	9	7	C	数字地址 “C” 输入引脚
	10	8	B	数字地址 “B” 输入引脚
	11	9	A	数字地址 “A” 输入引脚
	16	14	(V_{CC})	正模拟和数字电源电压输入引脚
	-	Exposed Pad	EP	外露焊盘，连接到 GND

需要注意的是，任何输入端子都可以用作输出端子，任何输出端子也可以用作输入端子，信号双向传输效果相同。

功能表

通过 ENABLE 输入和 SELECT 输入的不同组合，可以控制不同的开关导通，具体功能表如下：	ENABLE INPUT	SELECT INPUTS			ON SWITCHES
	C	B	A
H	X	X	X	All Switches Open
L	L	L	L	X - X0
L	L	L	H	X - X1
L	L	H	L	X - X2
L	L	H	H	X - X3
L	H	L	L	X - X4
L	H	L	H	X - X5
L	H	H	L	X - X6
L	H	H	H	X - X7

其中，X 表示无关项。

六、电气特性

(V_{CC}=5.0V) 时的电气特性

在 (V_{CC}=5.0V) 且温度范围为 -40℃ 至 +85℃ 时，SGM48751 具有以下电气特性：

• 模拟开关：模拟信号范围为 GND 至 (V_{CC})，导通电阻典型值为 48Ω，通道间导通电阻匹配典型值为 1.5Ω，导通电阻平坦度典型值为 17Ω。
• 数字 I/O：逻辑输入高阈值典型值为 1.7V，低阈值典型值为 0.5V，输入高电流和低电流典型值均为 1nA。
• 动态特性：地址转换时间典型值为 85ns，ENABLE 开启时间典型值为 60ns，关闭时间典型值为 70ns，内部 A、B、C 上升时间典型值为 45ns，下降时间典型值为 50ns，先断后通时间延迟典型值为 50ns，电荷注入典型值为 6pC，关断隔离度典型值为 -83dB，输入关断电容典型值为 4.7pF，输出关断电容典型值为 12.7pF，输出导通电容典型值为 16pF，-3dB 带宽典型值为 180MHz，总谐波失真典型值为 0.7%。
• 电源：电源范围为 2.5V 至 5.5V，电源电流典型值为 0.001μA。

(V_{CC}=3.3V) 时的电气特性

在 (V_{CC}=3.3V) 且温度范围为 -40℃ 至 +85℃ 时，部分电气特性会有所变化，例如导通电阻典型值变为 80Ω，地址转换时间典型值变为 150ns 等。

七、典型性能特性

导通电阻与输入电压关系

在 (V_{CC}=5.0V) 时，导通电阻随输入电压的变化而变化，不同温度下的曲线有所不同。在实际应用中，我们需要根据输入电压和温度来选择合适的工作点，以保证信号的稳定传输。

关断隔离度与频率关系

关断隔离度随频率的增加而降低，在 1MHz 时，关断隔离度可达 -83dB。在高频应用中，需要注意关断隔离度的影响，以减少信号干扰。

八、测试电路

文档中提供了多种测试电路，用于测试 SGM48751 的各项性能指标，包括地址转换时间、开关时间、先断后通时间延迟、电荷注入、关断隔离度和电容等。这些测试电路为我们验证产品性能提供了重要的依据。

九、注意事项

绝对最大额定值

使用 SGM48751 时，需要注意其绝对最大额定值，如任何端子的电压范围为 -0.3V 至 ((V_{CC}+0.3V))，连续电流为 ±20mA，峰值电流为 ±40mA 等。超过这些额定值可能会导致器件永久性损坏。

ESD 敏感性

该集成电路对 ESD 比较敏感，使用时需要采取适当的 ESD 保护措施，否则可能会导致器件性能下降甚至完全失效。

十、总结

SGM48751 作为一款高性能的 8:1 CMOS 模拟信号多路复用器，具有低电压、低导通电阻、低泄漏电流等优点，适用于多种应用场景。在使用过程中，我们需要根据具体的应用需求选择合适的封装和工作条件，并注意其绝对最大额定值和 ESD 敏感性。通过对 SGM48751 的深入了解，我们可以更好地将其应用到实际的电子设计中，提高系统的性能和可靠性。

那么，在你的实际项目中，是否也会考虑使用 SGM48751 呢？你对它的性能和应用还有哪些疑问呢？欢迎在评论区留言讨论。