使用小尺寸、引腳式SOT-23薄型多路復用器克服最后時刻的需求變化

發布時間:2020-10-10 11:40    發布者:eechina
關鍵詞: 多路復用
作者:德州儀器(TI)

我們都曾有過這樣的經歷——姍姍來遲的需求變化讓你的設計陷入混亂。沒有足夠的時間更改設計,多路復用器的選擇也少之又少。在最后關頭可能面臨無數的變化,但我在與設計人員合作時經常遇到的一個問題是:如何在選擇了微控制器后監控增加的節點數,如圖1所示。在這種情況下,我們面臨的最大挑戰是缺少可用的電路板空間來安裝額外的多路復用器。


圖1:具有8:1多路復用器的通用輸入/輸出(GPIO)擴展功能

幸運的是,小尺寸的8:1多路復用器可提供相對簡單的解決方案,如TMUX1308。

當你想到小尺寸多路復用器時,可能會認為唯一的選擇是使用四方扁平無引腳(QFN)封裝的器件。其實還有另外一種選擇,即小型晶體管(SOT)-23封裝的多路復用器。


圖2:TI 16引腳封裝尺寸比較

圖2比較了常規16引腳封裝的尺寸,你會注意到薄型SOT-23是一種引腳式封裝,它的尺寸是目前大多數設計中使用的薄型小外形封裝(TSSOP)解決方案的一半。您可以輕松地用兩個16引腳SOT-23薄型器件取代16引腳TSSOP,并保留了在類似區域進行布局的能力。SOT-23薄型封裝還采用了0.5mm的間距,這種制造設計規則被廣泛接受,并且很容易手工焊接。如果你想提高電路板密度,但又要求使用引腳式封裝,那么SOT-23封裝是一個不錯的選擇。

了解更多關于小尺寸封裝的優勢,請查閱技術白皮書“在小空間內設計高性能的緊湊信號鏈”。

當您需要在設計過程后期添加新的系統功能時,SOT-23多路復用器還可以幫助您處理最后一刻的需求更改。圖3的示例表明,電池監測電路的選擇被鎖定,且所有的GPIO都被用來測量系統周圍的多個負溫度系數熱敏電阻(NTC)。在設計的后期,設計人員想增加一個功能,將電池監測器中的電池壽命信息存儲在電可擦可編程只讀存儲器(EEPROM)中。


圖3:EEPROM與NTC之間的電池管理電路復用

在這種情況下,首席設計師對使用SOT-23封裝很感興趣,但不確定能否及時將該封裝作為公司認可的器件。我建議他們使用SN3257-Q1或TMUX1574這樣的多路復用器,它們有TSSOP和SOT-23兩種薄型封裝選擇。如圖4所示,由于SOT-23薄型封裝可以安裝在TSSOP封裝內,因此可以在其印刷電路板(PCB)上放置雙封裝,并在繼續將TSSOP封裝作為備用封裝的同時,降低SOT-23封裝未獲批準的風險。有關雙源PCB布局的更多詳情,請參見《模擬設計期刊》(Analog Design Journal)上的文章“小封裝放大器的二次采購選擇”。


                                                 footprint
圖4:雙封裝布局;16引腳SOT-23薄型封裝在16引腳TSSOP封裝內

設計系統時,不可避免會在最后一刻出現挑戰。過去用來解決這些問題的器件現在有了更小的封裝選擇,較小的封裝選項具有QFN的尺寸優勢和引腳式封裝的機械優勢。千萬不要忘記提前將SOT-23薄型封裝列入您的批準器件清單,它將為您提供另一種工具,以適應未來設計中最后一刻的變化。


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