使用小尺寸、引腳式SOT-23薄型多路復(fù)用器克服最后時刻的需求變化

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

圖1：具有8:1多路復(fù)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(fù)用器可提供相對簡單的解決方案，如TMUX1308。

當(dāng)你想到小尺寸多路復(fù)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(fù)用器。

圖2：TI 16引腳封裝尺寸比較

圖2比較了常規(guī)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(shù)設(shè)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(qū)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(shè)計規(guī)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(guān)于小尺寸封裝的優(yōu)勢，請查閱技術(shù)白皮書“在小空間內(nèi)設(shè)計高性能的緊湊信號鏈”。

當(dāng)您需要在設(shè)計過程后期添加新的系統(tǒng)功能時，SOT-23多路復(fù)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(jiān)測電路的選擇被鎖定，且所有的GPIO都被用來測量系統(tǒng)周圍的多個負溫度系數(shù)熱敏電阻（NTC）。在設(shè)計的后期，設(shè)計人員想增加一個功能，將電池監(jiān)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(fù)用

在這種情況下，首席設(shè)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(fù)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(nèi)，因此可以在其印刷電路板（PCB）上放置雙封裝，并在繼續(xù)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(fēng)險。有關(guān)雙源PCB布局的更多詳情，請參見《模擬設(shè)計期刊》（Analog Design Journal）上的文章“小封裝放大器的二次采購選擇”。

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

設(shè)計系統(tǒng)時，不可避免會在最后一刻出現(xiàn)挑戰(zhàn)。過去用來解決這些問題的器件現(xiàn)在有了更小的封裝選擇，。較小的封裝選項具有QFN的尺寸優(yōu)勢和引腳式封裝的機械優(yōu)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(yīng)未來設(shè)計中最后一刻的變化。