[参考译文] TCA9406：SCL和SDA高频振荡

你好，Stephen，

您能为我验证一些事情吗？

1)顶部的示波器投照，这是O型示波器持久性投照还是采样不足的图片？ (这里很难连接点)

-如果是持久性，是否可以放大以循环并拍摄正常的示波器。 如果采样过小，您能否放大到一个周期并获得高采样率？

2)我们能否查看示意图/方框图？

示例：如果可能，请包括上拉电阻器

-如果您无法在线共享此内容，我们可以根据需要将其脱机。

3)您是否知道另一块板上的等效上拉电阻？

4)您是否尝试过慢慢拆下另一块板上的上拉电阻器，以查看是否有帮助？

5)底部的示波器，您说这一侧看不到振荡，还是说这一侧也在振荡(应该低，但会连续低，高)

6)是否有任何其他I2C缓冲器与我们的器件直接接触？

我已经看到两个缓冲区彼此连接偏移端会导致振荡的情况，例如第二个O型示波器图中的一个。

7)图片顶部图片是A侧，底部图片是B侧？

您的问题：

1. 以前使用此零件时，是否有人遇到此振荡问题？

这是我们第一次在此设备上看到此行为。

2. 是否有任何引脚兼容的部件可以放在主板上？  我查看了数据表，但到目前为止没有数据表具有此引脚配置。

遗憾的是，您可以尝试使用我们的TCA980x EVM板代替您的电路板，并绕过TCA9406。

谢谢！

-Bobby

您好，Bobby：

对示波器照射的采样过少。  扫描速度被缩小以显示多个I2C时钟。  系统目前正在使用中，所以我明天才能获得另一个示波器镜头。  我从Mouser那里得到了新的部件，但它们也表现出了同样的症状。  我还得到了TCA9617和PCA9306的样品。  我将它们固定在性能板上，并将它们接线以替换TCA9406。  这些备用设备不会振荡。  

我要连接的主板来自第三方。  我没有他们的原理图。  从我所见，他们的I2C或SMBus是一个复杂的噩梦。  大量的转换器，大量的从属设备和大量的上拉菜单。  他们让我拆除一对电阻器，这将隔离总线的一部分。  当我进行隔离时，问题就消失了。  因此，我认为根本原因是他们的主板发出大量噪音。  从电路板上的+3.3V到SDA或SCL，我得到的电阻低于500欧姆，但它们的典型上拉电阻为5K。  

我真的不能给出我的原理图，因为它实际上是由雇佣我们的人拥有的。  但是，I2C接口很简单，我会尝试粘贴其中的一部分。  3.3V SMBus输入仅检测到TCA9406。  TCA9406的输出仅传输至以5V运行的Cypress PSoC。  

下面是一些放大了扫描速度的示波器快照。  振荡频率约为28MHZ。  我正在使用TCA9406在主板和主板之间的中间板上的连接器上测量此情况。  主板的接口是3.3V电平，我的主板是5V电平。  因此 ，示波器镜头指的是"A"侧的连接。   当振荡发生时，它会显示在 TCA9406的"A"和"B"两侧。  通常，高电平在波形中会有一个环。  只有低水平才会持续振荡。   一旦它开始在高到低转换上振荡，将在输入间隔内继续。   它是间歇性的，因此一些I2C事务不 会发生任何振荡。

我在中间板上的连接器上添加了47pF电容器，电容器从SDA添加到GND，SCL添加到GND。  这在一定程度上提高了性能，但未能解决问题。  可能需要100pF或更大的电容器。  这不是真正的解决办法，而是一种解决办法。  这只是因为它们具有如此多的并行5K上拉电阻器。

你好，Stephen，

感谢您提供更多信息。

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"我还获得了TCA9617和 PCA9306的样品。  我将它们固定在性能板上，并将它们接线以替换 TCA9406。  这些备用设备不会振荡。"

PCA9306实际上不是一个缓冲器，而是一个被动元件装置(没有一个镜头或任何幻想)。 因此，它不会引起振荡。 这方面的缺点是因为它没有RTA (上升时间加速器)，它不能很好地支持1MHz I2C应用。(请注意，这些器件不像TCA9617那样是缓冲器)

TCA9617A在没有RTA的意义上是相同的，这也是您没有遇到此问题的原因。 (提供缓冲，但在一侧产生约0.5V的静态电压偏移)

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"我认为根本原因是他们的主板发出大量噪音。"

昨天我与同事讨论了此帖子，根据提供的信息，我们怀疑它实际上是拉拔电阻和潜在噪音的混合。 当I2C设备下拉时，具有低等效上拉电阻的音量可能很大(您有更多的电流流入阻抗小但恒定的下拉FET，从而产生此音量)。 如果RTA触发电压周围的音量较高，如果您的噪音使总线电压高于RTA，您可能会意外跳闸RTA。

我与该器件的设计人员进行了交谈，他证实了区域贸易协定不是边缘触发，而是电压触发器和静态电压，而是动态触发器(比如50 % of Vcc可以更高或更低)。 我在这里查找了一些设备和板，看看我是否可以进行一些测试来验证，但看起来我必须订购一些设备(我手头没有任何实验室设备)。 很遗憾，这可能需要一两天时间。

根据此信息，我建议调整上拉电阻的大小，以降低音量。 如果您就此问题联系客户，您是否能够做到这一点？

"我在中间板的连接器上添加了47pF电容器，从SDA到GND，从SCL到GND。这在一定程度上提高了性能，但没有消除问题。"

这可能有助于降低噪音，就像去耦电容器那样，但当您尝试满足I2C规格时，总线电容会增加，这是有限制的(对于1MHz信号，最大电容允许为550pF)

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从新的波形来看，这些瞬变会损坏我们的零件，因为负振铃会超过-0.5V的绝对最大值。 将肖特基二极管放在引脚上(SDA/SCL到GND)应有助于限制负摆动并将从高到低转换的振荡降至最低。

您还可以尝试在SDA/SCL线路上放置一个小系列电阻，以帮助限制电流和di/dt，从而帮助减少感应反冲事件。 注：这可能会导致更高的vols，因为您要形成较大的分压器，所以要小心地调整大小。 您可以参阅以下链接以更好地了解：

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我能否在一张图片中获得通道两侧的示波器(当您拉低时，A侧和B侧会振荡)。 理想情况下，两侧都完成低度操作(图1，两个通道都存在时，拉低状态，图2，B在两个通道都存在时拉低状态)

*我特别想了解RTA是如何触发的(数字逻辑)。 这可能会描绘出更好的画面。

谢谢！

-Bobby

随附的是振荡期间"A"和"B"侧的示波器。   正如我之前所说的，我的设计所连接的主板是由第三方设计的。  他们不会和我分享完整的原理图，而且在我看来，他们使I2C总线过载。   第三方已决定在生产过程中不需要连接他们的某些I2C设备。  他们告诉我拆下两个零欧姆系列电阻器，这些电阻器拆除了其内部总线的一部分。  由于总线受限，目前还看不到摆动情况。   我还会附加一个上升边缘的示波器，它带有有限的I2C总线，最后附加了额外的I2C负载。