MAX399ESE+

Precision, 8-Channel/Dual 4-Channel, Low-Voltage, CMOS Analog Multiplexers **Manufacturer:** Maxim Integrated (now part of Analog Devices)  

**Part Number:** MAX399ESE+  

**Specifications:**  
- **Type:** Precision, Low-Voltage, Quad SPST Analog Switch  
- **Configuration:** 4 Independent SPST Switches  
- **Supply Voltage Range:** ±4.5V to ±20V (Dual Supply), +4.5V to +36V (Single Supply)  
- **On-Resistance (RON):** 35Ω (Typical)  
- **Charge Injection:** 10pC (Typical)  
- **Off-Isolation:** -80dB (Typical at 1kHz)  
- **Crosstalk:** -90dB (Typical at 1kHz)  
- **Switching Time (tON/tOFF):** 150ns/100ns (Typical)  
- **Operating Temperature Range:** -40°C to +85°C  
- **Package:** 16-Pin Narrow SOIC (SO-16)  

**Descriptions:**  
The MAX399ESE+ is a precision, low-voltage, quad single-pole/single-throw (SPST) analog switch designed for high-performance signal switching applications. It features low on-resistance, minimal charge injection, and high off-isolation, making it suitable for precision instrumentation, data acquisition, and communication systems.  

**Features:**  
- Low On-Resistance (35Ω)  
- Low Charge Injection (10pC)  
- High Off-Isolation (-80dB)  
- Low Crosstalk (-90dB)  
- Wide Supply Voltage Range (±4.5V to ±20V or +4.5V to +36V)  
- Fast Switching (150ns ON, 100ns OFF)  
- TTL/CMOS-Logic Compatible  
- 16-Pin SOIC Package  
- Extended Temperature Range (-40°C to +85°C)  

(Note: The MAX399ESE+ is now under Analog Devices' portfolio following Maxim Integrated's acquisition.)

Precision, 8-Channel/Dual 4-Channel, Low-Voltage, CMOS Analog Multiplexers# Technical Documentation: MAX399ESE Precision Quad SPST Analog Switch

## 1. Application Scenarios

### Typical Use Cases
The MAX399ESE is a precision quad single-pole/single-throw (SPST) analog switch designed for high-performance signal routing applications. Its primary use cases include:

 Signal Multiplexing/Demultiplexing : The device excels in analog signal multiplexing applications where multiple input signals must be selectively routed to a single output channel, or vice versa. This is particularly valuable in data acquisition systems, automated test equipment (ATE), and medical instrumentation where multiple sensors or signal sources require sequential sampling.

 Audio/Video Signal Routing : With low distortion and high off-isolation characteristics, the MAX399ESE is suitable for professional audio equipment, video switchers, and broadcast systems where signal integrity must be maintained during switching operations.

 Programmable Gain Amplifiers (PGAs) : The switches can be used to select different feedback resistors in op-amp circuits, enabling digitally controlled gain settings without mechanical relays.

 Battery-Powered Systems : The device's low power consumption (typically 0.5μA) and wide supply voltage range (up to ±22V) make it suitable for portable instrumentation, handheld test equipment, and remote monitoring systems.

### Industry Applications

 Industrial Automation : In PLCs (Programmable Logic Controllers) and process control systems, the MAX399ESE routes sensor signals (temperature, pressure, flow) to analog-to-digital converters. Its robustness against industrial noise and ability to handle relatively high signal voltages (±15V typical) make it suitable for factory environments.

 Medical Electronics : Patient monitoring equipment uses these switches to multiplex bio-potential signals (ECG, EEG, EMG) from multiple electrodes to signal conditioning circuits. The low charge injection (typically 10pC) minimizes switching artifacts that could interfere with sensitive physiological measurements.

 Telecommunications : In telecom test equipment and switching systems, the device routes analog test signals, selects filter paths, or configures impedance matching networks.

 Automotive Electronics : Engine control units and vehicle diagnostic systems employ these switches for sensor signal selection and diagnostic multiplexing, benefiting from the device's extended temperature range (-40°C to +85°C).

 Aerospace and Defense : Avionics systems use the MAX399ESE for redundant signal path selection and built-in test equipment (BITE) applications, where reliability and performance across temperature extremes are critical.

### Practical Advantages and Limitations

 Advantages: 
-  Low On-Resistance : Typically 100Ω with minimal variation (15Ω max) across the signal range, reducing signal attenuation and distortion
-  High Off-Isolation : Typically -80dB at 10kHz, ensuring minimal crosstalk between unselected channels
-  Fast Switching : Turn-on time of 250ns max and turn-off time of 175ns max enables rapid signal routing
-  Break-Before-Make Action : Prevents momentary shorting between channels during switching transitions
-  ESD Protection : 2kV human body model protection on all pins enhances reliability in handling and operation
-  Wide Analog Signal Range : Can handle signals up to the supply rails with minimal distortion

 Limitations: 
-  Limited Current Handling : Maximum continuous current of 30mA per switch restricts use in power switching applications
-  Charge Injection Effects : While low (10pC typical), this can cause voltage glitches in high-impedance circuits
-  On-Resistance Variation : On-resistance changes with signal voltage (typically 4Ω/V), which may affect precision applications
-  Package Constraints : The 16-pin narrow SO package has limited power dissipation capability (727mW max)

## 2. Design Considerations

### Common Design Pitfalls and Solutions

 Pitfall 1: Signal Distortion from On-Resistance Nonlinearity 
*Problem*: The switch's