如何使用SOT-23薄型多路复用器克服最后时刻的需求变化

　　我们都曾有过这样的经历——姗姗来迟的需求变化让你的设计陷入混乱。没有足够的时间更改设计，多路复用器的选择也少之又少。在最后关头可能面临无数的变化，但我在与设计人员合作时经常遇到的一个问题是：如何在选择了微控制器后监控增加的节点数，如图1所示。在这种情况下，我们面临的最大挑战是缺少可用的电路板空间来安装额外的多路复用器。
　　
　　图1：具有8:1多路复用器的通用输入/输出（GPIO）扩展功能
　　幸运的是，小尺寸的8:1多路复用器可提供相对简单的解决方案，如TMUX1308。
　　当你想到小尺寸多路复用器时，可能会认为唯一的选择是使用四方扁平无引脚（QFN）封装的器件。其实还有另外一种选择，即小型晶体管（SOT）-23封装的多路复用器。
　　
　　图2：TI 16引脚封装尺寸比较
　　图2比较了常规16引脚封装的尺寸，你会注意到薄型SOT-23是一种引脚式封装，它的尺寸是目前大多数设计中使用的薄型小外形封装（TSSOP）解决方案的一半。您可以轻松地用两个16引脚SOT-23薄型器件取代16引脚TSSOP，并保留了在类似区域进行布局的能力。SOT-23薄型封装还采用了0.5mm的间距，这种制造设计规则被广泛接受，并且很容易手工焊接。如果你想提高电路板密度，但又要求使用引脚式封装，那么SOT-23封装是一个不错的选择。
　　了解更多关于小尺寸封装的优势，请查阅技术白皮书“在小空间内设计高性能的紧凑信号链”。
　　当您需要在设计过程后期添加新的系统功能时，SOT-23多路复用器还可以帮助您处理最后一刻的需求更改。图3的示例表明，电池监测电路的选择被锁定，且所有的GPIO都被用来测量系统周围的多个负温度系数热敏电阻（NTC）。在设计的后期，设计人员想增加一个功能，将电池监测器中的电池寿命信息存储在电可擦可编程只读存储器（EEPROM）中。
　　
　　图3：EEPROM与NTC之间的电池管理电路复用
　　在这种情况下，首席设计师对使用SOT-23封装很感兴趣，但不确定能否及时将该封装作为公司认可的器件。我建议他们使用SN3257-Q1或TMUX1574这样的多路复用器，它们有TSSOP和SOT-23两种薄型封装选择。如图4所示，由于SOT-23薄型封装可以安装在TSSOP封装内，因此可以在其印刷电路板（PCB）上放置双封装，并在继续将TSSOP封装作为备用封装的同时，降低SOT-23封装未获批准的风险。有关双源PCB布局的更多详情，请参见《模拟设计期刊》（Analog Design Journal）上的文章“小封装放大器的二次采购选择”。
　　
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　　图4：双封装布局；16引脚SOT-23薄型封装在16引脚TSSOP封装内
　　设计系统时，不可避免会在最后一刻出现挑战。过去用来解决这些问题的器件现在有了更小的封装选择，。较小的封装选项具有QFN的尺寸优势和引脚式封装的机械优势。千万不要忘记提前将SOT-23薄型封装列入您的批准器件清单，它将为您提供另一种工具，以适应未来设计中最后一刻的变化。