主题中讨论的其他器件:TXE8116、 TXE8124
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常见问题解答:逻辑和电压转换 > IXC 和 IOH IOL >> VOL 和总 VOH 电流定义
此常见问题解答介绍了 I/O 扩展器的 6 个关键规格。
这些规格包括:
- VOH =输出高电压
- VOL =输出低电压
- IOH =输出高电流(拉电流)
- IOL =输出低电平电流(灌电流)
- ICC (GND)=通过 GND 的持续电流
- Icc (VCC)=通过 VCC 的持续电流
这些电气规格适用于 Texas Instruments 的 I2C 和 SPI I/O 扩展器。 在本例中、我们将查看 TXE8124-Q1
VOH / VOL / IOH / IOL:
TXE81xx 的一般输出结构如下所示:

Q1 和 Q2 构成 I/O 扩展器的推挽式输出结构。 I/O 上有一个从 GND 指向 I/O 引脚的 ESD 保护二极管。 Q2 是 n 型 MOSFET、而 Q1 是 p 型 MOSFET。 这两个晶体管都用于创建连接到 I/O 引脚 P0.0 - P2.7 的高电平和低电平逻辑输出。
例如、在将输出驱动为高电平时、Q1 会启用、而 Q2 会禁用。 Q1 通过将引脚驱动至 VCC 来将电流从引脚流出。 VOH 是输出高电压、而 IOH 是拉出的输出高电流。

相反、当输出驱动为低电平时、Q2 会启用、而 Q1 被禁用。 Q2 通过将 I/O 引脚驱动至 GND 来将电流从负载中拉出。 VOL 是输出低电压、而 IOL 是灌入的输出低电流。

这是一个“推挽“电路、其中电流从 TXE81xx I/O 扩展器中拉出或拉入该电路。 被驱动的负载类型将决定 I/O 引脚上的输出电压和输出电流。 请参阅数据表中的电气特性。

I/O 引脚 P0.0 - P2.7 的 P 端口被突出显示。
该表显示了 VOH 或 VOL 上的最大和最小电压。 推挽驱动器具有这些数字。 例如、当 VCC = 5.5V 时、当从引脚提供 8mA 电流 (IOH) 时、您可以预计输出电压 VOH 至少为 4.95V。 理论上、PFET 驱动器的等效驱动强度电阻至少为 R =(5.5V - 4.95V)/ 8mA = 68.75 欧姆。 当 I/O 引脚上的输出逻辑高电平被置为有效时、它会通过 PFET 驱动器有效连接 68.75 Ω 的上拉电阻。
在读取 VOL 的表时、您可以预计当 VCC = 1.65V 时、VOL 的 (max)= 0.22V、并且 TXE 会灌入 4mA 电流 (IOL)。
SPI 数据输出 SDO 也具有驱动器特性、因为它也是一个推挽驱动器。 SDO 利用 VOH 和 VOL 的这些驱动器特性将数据驱动回 MCU。
ICC (GND) 和 ICC (VCC)-绝对 最大规格:
绝对最大值规格可在数据表的第 5.1 节“绝对最大额定值“中找到。

突出显示的规格是 Icc — 通过 GND 的连续电流、而 Icc — 通过 VCC 的连续电流。 由于 I/O 扩展器可以将许多引脚配置为输出、在这些引脚中同时驱动多个负载、因此必须考虑这些规格。
以上示例展示了驱动输出和通过负载灌入/拉取电流的单个 I/O 引脚。 使用 TXE8116、TXE8124 或 TXE8148 时、可以同时驱动负载的 16 / 24 / 48 个输出。 如果这些总电流超过 VCC 或 GND 的绝对最大额定值、则可能会对器件造成潜在损坏。
下面是用于驱动多个输出的附加灌电流和拉电流示例。 考虑到 I/O 扩展器有总电流预算、所有配置为输出的 I/O 都会影响该预算。
