深入解析TMUX7236：高性能模擬開關(guān)的卓越之選

在電子工程師的日常設(shè)計工作中，選擇合適的模擬開關(guān)至關(guān)重要。今天，我們就來深入探討德州儀器（Texas Instruments）推出的TMUX7236——一款具有諸多出色特性的雙通道2:1配置互補金屬 - 氧化物半導(dǎo)體（CMOS）開關(guān)。

文件下載：tmux7236.pdf

特性亮點

電源適應(yīng)性強

TMUX7236在電源方面表現(xiàn)出了極高的靈活性，它既可以使用雙電源（±5 V至±22 V），也能采用單電源（5 V至44 V），甚至不對稱電源（如(V{DD}=12 V) ，(V{SS} = - 5 V) ）。這種廣泛的電源適應(yīng)能力，使得它在不同的應(yīng)用場景中都能穩(wěn)定工作。例如，在一些對電源要求較為特殊的工業(yè)控制設(shè)備中，它能夠輕松應(yīng)對，為系統(tǒng)設(shè)計帶來了極大的便利。

低導(dǎo)通電阻與高電流支持

該開關(guān)的導(dǎo)通電阻低至2 Ω，這意味著在信號傳輸過程中，能夠有效減少信號的損耗，提高信號的傳輸質(zhì)量。同時，它還能支持最大330 mA的電流（WQFN封裝），可以滿足一些對電流要求較高的應(yīng)用需求。比如在一些功率較大的模擬電路中，TMUX7236能夠穩(wěn)定地傳輸大電流信號，確保電路的正常運行。

1.8 V邏輯兼容與故障安全邏輯

TMUX7236的邏輯引腳與1.8 V邏輯兼容，并且集成了下拉電阻，所有邏輯控制輸入支持從1.8 V到(V_{DD}) 的邏輯電平，這使得它在TTL和CMOS邏輯環(huán)境中都能良好工作。其故障安全邏輯功能更是一大亮點，允許在電源引腳之前施加控制引腳電壓，有效保護了設(shè)備免受潛在的損壞。在實際應(yīng)用中，這一特性可以避免因電源順序不當(dāng)而導(dǎo)致的設(shè)備故障，提高了系統(tǒng)的可靠性。

抗閂鎖能力

閂鎖是指在電源引腳和地之間形成低阻抗路徑的現(xiàn)象，一旦發(fā)生閂鎖，可能會導(dǎo)致系統(tǒng)故障甚至設(shè)備損壞。TMUX7236采用了基于絕緣體上硅（SOI）的工藝，在每個CMOS開關(guān)的PMOS和NMOS晶體管之間添加了氧化層，有效防止了寄生結(jié)構(gòu)的形成，從而避免了因過電壓或電流注入而引發(fā)的閂鎖事件。這一特性使得它能夠在惡劣的環(huán)境中穩(wěn)定工作，例如在一些工業(yè)自動化現(xiàn)場，存在各種干擾和過電壓情況，TMUX7236依然能夠可靠運行。

超低電荷注入

TMUX7236采用了傳輸門拓撲結(jié)構(gòu)，為了減少電荷注入對輸出的影響，它采用了專門的架構(gòu)。在一些對信號精度要求極高的應(yīng)用中，還可以在源極（Sx）添加補償電容（Cp），進一步降低電荷注入的影響。一般來說，Cp的電容值應(yīng)該是漏極（Dx）等效負載電容的20倍。通過這種方式，可以有效提高信號的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，適用于高精度的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等應(yīng)用場景。

應(yīng)用領(lǐng)域

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，準(zhǔn)確性和精度是關(guān)鍵指標(biāo)。TMUX7236具有極低的導(dǎo)通電阻、泄漏電流和電荷注入，能夠為系統(tǒng)提供高測量保真度，減少測量誤差。其先斷后通（Break - Before - Make）的特性可以避免在切換校準(zhǔn)路徑時短路輸入，確保系統(tǒng)的安全性。同時，通道間的導(dǎo)通電阻失配極小，使得它非常適合高精度系統(tǒng)的應(yīng)用。例如，在電壓和電流采集模塊中，TMUX7236可以實現(xiàn)對校準(zhǔn)路徑的精確切換，提高采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

其他工業(yè)應(yīng)用

TMUX7236還廣泛應(yīng)用于氣體流量計、流量變送器、工廠自動化和工業(yè)控制、可編程邏輯控制器（PLC）、半導(dǎo)體測試、超聲掃描儀、光網(wǎng)絡(luò)、光測試設(shè)備、遠程無線電單元、有線網(wǎng)絡(luò)、患者監(jiān)測和診斷等領(lǐng)域。在這些應(yīng)用中，它的高性能特性能夠滿足不同場景的需求，為系統(tǒng)的穩(wěn)定運行提供保障。

設(shè)計要點

電源旁路與去耦

為了提高噪聲容限，防止開關(guān)噪聲從電源軌傳播到其他組件，需要對電源進行良好的旁路和去耦處理。建議在(V{DD}) 和(V{SS}) 引腳與地之間使用0.1 μF至10 μF的去耦電容，并將旁路電容盡可能靠近設(shè)備的電源引腳，采用低阻抗連接。對于對噪聲非常敏感的系統(tǒng)，應(yīng)避免使用過孔連接電容，以獲得更好的噪聲免疫力。同時，要確保在電源斜坡上升之前建立好接地（GND）連接。

PCB布局

在PCB布局方面，要注意避免PCB走線90°轉(zhuǎn)彎，因為這會導(dǎo)致反射，影響信號的傳輸質(zhì)量。應(yīng)盡量使用最少的過孔和轉(zhuǎn)彎來路由高速信號，以減少信號反射和阻抗變化。當(dāng)必須使用過孔時，要增大其周圍的間隙尺寸，以減小電容。此外，輸入線應(yīng)盡量短，使用實心接地平面可以減少電磁干擾（EMI）噪聲的拾取。敏感的模擬走線應(yīng)避免與數(shù)字走線平行，必要時應(yīng)垂直交叉。使用多個過孔并聯(lián)可以降低整體電感，有利于連接到接地平面。

總結(jié)

TMUX7236以其出色的性能和豐富的特性，成為了電子工程師在設(shè)計高精度、高可靠性模擬電路時的理想選擇。無論是在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)還是其他工業(yè)應(yīng)用中，它都能發(fā)揮出重要的作用。在實際設(shè)計過程中，我們需要充分考慮其電源要求、PCB布局等要點，以確保設(shè)備能夠發(fā)揮出最佳性能。希望通過本文的介紹，能讓大家對TMUX7236有更深入的了解，在未來的設(shè)計工作中能夠靈活運用這款優(yōu)秀的模擬開關(guān)。大家在使用TMUX7236的過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。