全称:32通道并行1输入转3输出解复用器,反向可作为3选1多路复用器(3:1 MUX)。芯片内部集成32组相互独立的1:3开关单元,属于并行多通道模拟/高速信号双向开关阵列。每组通道支持1路输入信号路由至3路输出中的任意一路;反向工作时,也可从3路输入中挑选一路传输至公共输出端。
需要重点区分:普通32:1 MUX是32进1出;而本器件为32组独立1:3通道并行工作,并非单通道1:3开关扩展到32路。器件分为模拟信号MUX(适配传感器、模拟电压)与高速数字/差分信号MUX(适配SerDes、PCIe、LVDS、CPO光电接口)两类。
一、基本工作原理
每组1:3开关单元: 解复用模式(DEMUX,1→3):1个公共输入,依靠2bit选择信号,将信号路由到3个输出端口之一,其余两路通道保持高阻关断状态。 多路复用模式(MUX,3→1):双向开关结构,从3路输入中选择一路,输送至公共输出端口。
32组通道完全并行,可实现32路信号同步切换;共用一套全局地址与选择逻辑,也支持分组独立控制。 逻辑规则:2根选择线SEL0/SEL1,通过00/01/10编码选中对应通道,剩余编码状态可将全部通道关断。 控制接口:支持并行地址配置,或是SPI/I2C串行寄存器配置,附带全局使能EN引脚。
二、关键参数(高速并行阵列典型指标)
通道阵列:32组 × 1:3 信号类型:单端模拟信号 / 差分高速信号(CPO、高速SerDes) 带宽:模拟型几百kHz几十MHz;高速型可达数GHz 导通电阻Ron:模拟开关几Ω几十Ω;高速射频型小于10Ω 关断隔离度:-40 ~ -70dB,抑制未选中通道串扰 通道间串扰:相邻通道隔离指标,是多通道并行场景的核心参数 供电:1.8V / 2.5V / 3.3V;部分型号支持IOFF断电保护,部分电源域上电时IO端口无漏电 控制:2bit通道选择+全局使能,可通过寄存器锁存通道状态
三、核心优势
高度并行集成,大幅缩减BOM数量与PCB占用面积 无需使用32颗独立1:3 MUX芯片,单芯片集成全部32组开关单元,适配高密度阵列信号切换场景。 双向复用和解复用,一颗芯片两种用法 既可以做信号分发(1分3,DEMUX),也可以做信号选择(3选1,MUX),硬件方案设计灵活。 支持同步切换 32通道可同步完成切换动作,适合多通道传感器阵列、CPO光电收发阵列同步选路。 简化控制逻辑 32组通道共享一套选择逻辑,对比分立器件方案,能节省大量GPIO控制线。
四、工程难点
通道间串扰(最关键指标) 32通道高密度并排布线,高速信号场景下相邻通道极易产生耦合串扰。PCB布线需要做好隔离,差分信号严格控制阻抗,并且和前面提到的LP-HCSL时钟、TFLN光电通道保持隔离。 寄生电容造成带宽衰减 每一路开关自带COFF/CON寄生电容;通道数量越多,负载电容越大,会造成高速信号带宽下降、信号完整性恶化。 同步切换时序偏移 32组开关切换延迟存在差异,会带来通道间时序偏差,多通道同步采样、高速阵列场景必须评估该时序误差。 电源噪声敏感 开关阵列内部模拟控制电路对电源纹波敏感,电源轨必须增加去耦处理;用于CPO光模块信号切换时,建议采用独立低噪声电源域。 导通电阻带来信号衰减 模拟采集场景中,Ron会引入信号误差;高精密传感应用需要考虑阻抗匹配,并做误差校准。
五、典型应用(对接整套技术栈)
CPO共封装光学(TFLN光子阵列) 32路并行高速信号路由,实现单通道信号选择、信号备份通道切换;配合16相VR、LP-HCSL时钟缓冲器使用。 高密度多通道传感器阵列 32路传感模拟信号选通,送入ADC采集;可用于TL721X BLE TinyML传感前端,完成多路振动、声学传感信号切换采集。 高速背板、测试测量仪器、ATE自动测试设备,搭建并行信号矩阵。 工业多通道模拟采集、医疗多通道信号扫描。
在整套系统链路中的定位:信号路由器件,属于模拟/高速信号前端,不属于电源类器件。 典型链路示例:多传感器阵列 → 32×1:3 MUX/DEMUX → ADC / 高速SerDes → BLE SOC (TL721X) 本地LiteRT/TVM推理 → BLE无线上报。
六、选型区分
模拟型32×1:3阵列:用于直流/低频模拟传感,重点评估Ron、漏电流、通道串扰; 高速射频/差分型32×1:3阵列:用于CPO、SerDes高速信号,重点评估带宽、回波损耗、串扰、抖动。
市面上很少有标准通用单芯片直接实现32×1:3规格;工程实现上大多采用多片4×1:3 /8×1:3开关级联扩展,或是FPGA内部逻辑搭配分立2:1开关树,搭建出32组1:3通道阵列。
七、硬件设计要点
高速差分通道采用50Ω/100Ω差分阻抗控制,通道之间预留隔离间距; 电源引脚就近放置0.1μF MLCC去耦电容;敏感模拟通道增加RC滤波; SEL、EN等数字控制线远离高速模拟/差分信号线,防止数字噪声耦合; 未启用通道做接地处理,降低串扰; 评估切换时序偏差,多通道同步采集场景增加相位校准。
注:仅供学习参考