TS3USB31ERSER 产品概述

一、概述

TS3USB31ERSER 是德州仪器（TI）面向高速差分信号路由设计的一款模拟开关/多路复用器，采用 UQFN-8 (1.5 × 1.5 mm) 超小型封装。该器件为双刀单掷（DPST）结构的单通道开关，专为 USB 和其它高速差分接口提供低失真、低时延的信号切换解决方案。器件工作电压范围为 2.25 V 至 4.3 V，工作温度范围为 -40 ℃ 至 +85 ℃，适合便携式和工业级产品使用。

二、关键规格（基础参数）

• 开关类型：双刀单掷（DPST），单通道（1 channel）
• 工作电压：2.25 V ~ 4.3 V
• 工作温度：-40 ℃ ~ +85 ℃
• 传播延迟（tpd）：约 250 ps
• 带宽：约 1.1 GHz（-3 dB）
• 导通电阻（Ron）：典型 10 Ω
• 导通电容（Con）：典型 6 pF
• 封装：UQFN-8（1.5 × 1.5 mm）

上述参数使 TS3USB31ERSER 能在高速差分信号（例如 USB 2.0 高速 480 Mbps）下保持良好的信号完整性与低插入损耗。

三、功能特点与性能亮点

• 低导通电阻（约 10 Ω）：减少插入损耗，降低信号幅度衰减，利于维持信号摆幅和上升/下降时间。
• 低导通电容（约 6 pF）：减小对高速信号的容性负载，改善频率响应与眼图性能。
• 宽带宽（1.1 GHz）与极短的传播延迟（250 ps）：适合 USB 2.0 高速及类似速率的差分信号开关应用。
• 低电压工作范围（2.25 V ~ 4.3 V）：兼容常见的 2.5 V、3.3 V 系统电源，适配各种 MCUs 和桥接逻辑。
• 紧凑封装：UQFN-8（1.5 × 1.5 mm）适合空间受限的移动设备、外设和便携式产品。

四、典型应用场景

• USB 端口切换：在多接口设备中用于切换 USB D+/D- 差分对，支持主/从或多物理端口路由。
• OTG/多设备选择：实现设备间 USB 路径切换，避免机械开关和复杂 PCB 路径。
• 高速差分信号路由：用于移动、消费电子和工业设备中对差分信号进行可控路由与隔离。
• 测试与测量：用于测试夹具或仪器中对信号通断和路径选择的精确控制。

五、使用建议与版图注意事项

• 电源与控制：确保器件 VCC 处于规格范围内（2.25 V–4.3 V），控制引脚电平建议与 VCC 相匹配，避免在电源未稳定时进行频繁切换以免产生瞬态。
• PCB 布局：
  • 差分线尽量短且差分匹配，保持良好阻抗控制，避免在开关附近出现急变的阻抗突变。
  • 在开关近邻提供连续的参考平面（GND），减少信号回流路径。
  • 对于高速 USB，保持差分对的等长走线，避免不必要的过孔和弯折。
• 去耦与滤波：在 VCC 旁放置合适的去耦电容（如 0.1 μF）靠近器件电源引脚，抑制电源噪声。
• ESD 与保护：尽管器件适用于 USB 应用，但仍建议在外部端口侧加 ESD 管或 TVS 二极管以增强系统抗静电能力。
• 热管理：器件功耗低，但在高密度封装板上仍需注意散热路径和焊盘热过孔设计，确保长期可靠性。

六、封装与采购信息

• 封装型号：UQFN-8，外形尺寸 1.5 × 1.5 mm，适合空间受限设计。
• 订购形式：常见为带卷（tape-and-reel）供货，型号后缀通常指示封装和包装形式（购买时以 TI 官方报价与数据手册为准）。
• 选型建议：在选择时确认工作电压、带宽与通道结构是否满足系统需求；若需要更低 Ron 或支持更高电压/更低导通电容的器件，可对比 TI 同系列或竞争厂商产品。

结语：TS3USB31ERSER 以其低 Ron、低 Con、短延迟和宽带宽的特性，适合用于对信号完整性要求较高的 USB 和高速差分路由场景。设计时关注电源管理、差分线布线与必要的保护电路，可以在最小封装下得到稳定且高性能的信号切换能力。有关详细电气特性、引脚配置和时序图，建议参考 TI 官方数据手册以获得完整规范与典型应用电路。