[参考译文] TCA6408A：开漏输出被拉至各种电压与电流；上拉复位的位置

[引用用户="Nathan Conrad2"]

器件型号：TCA6408A

我想知道在 TCA6408A I/O 扩展器的输出上使用多个不同的上拉电压是否"合法"。 这似乎与问题 TCA6408A-Q1：上拉电阻与 VDDP 电压的关系相同、但该问题未得到解答、似乎已被放弃。

具体而言、请参阅随附的图。 我的 MCU 工作电压为3.4V、我需要3.5和1.8 V 逻辑电平的输出。 我的电路板空间非常紧凑、因此我希望能够使用单个 I/O 扩展器 IC、而不是多个封装。 我将为 VCCP 使用较低的电压(1.8V)、以便端口输入缓冲器上的击穿电流更小。  

感谢您提供背景信息。 我将查看该器件的内部原理图(FET 电平)、看起来如果您执行类似的操作(在 VCCP 为1.8V 的情况下生成3.4V 电压)、则可能会生成 PFET (P 端口上的高侧输出驱动器) 沿相反方向传导、导致1.8V 电压上拉至高于预期值。 我需要进行测试来验证这个...... 我在我们的器件中没有看到任何二极管来防止这种情况发生。

1) 1)我的图是正确的(忽略去耦电容器)、让我将功耗降至最低吗？

它看起来不像您包含了其他 P 端口、因此我无法肯定。

2) 2)在未使用端口上输出低电平与将其作为输入并将其连接到 GND 之间是否存在功耗差异？

这仍然会导致相同的结果。 我假设您将引脚驱动为高电平会获得不同的结果、因为这会产生较少的流经输入级的泄漏电流。 当我看到输入级为高电平而不是低电平时、消耗电流读数较低。 请参阅以下内容：

3) 3)我不打算从微型重置 IC、如果需要、我们应该能够对电路板进行电源循环(尽管这很困难、因为它将焊接到外壳中)、因此我希望将重置直接连接到电源轨。 由于1.8V 电压轨是第二个建立的、我假设应该将 RESET 连接到它吗？ (数据表图21显示了使用 VCCP 作为阈值的情况、但图38显示了它是恒定的阈值电压？ 表10中有一个排印错误、即"正在上升"、而不是"正在上升")。 这与 复位–VCCP 连接类似？

表6显示了以 VCCI 为基准的复位、在内部原理图中、它看起来也使用了 VCCI 轨。 我要将其连接到 VCCI、器件将在 VCCP 上电时自行复位(当两个电源都上电且复位为高电平时、内部逻辑将状态机复位)。

4) 4)将 RESET 直接连接到电源轨而不是通过上拉电阻器是否会增加电流消耗？

我不这么认为。 RESET 引脚馈入未激活的 ESD 单元并具有串联电阻(以防在人们将其直接连接到电源轨时造成损坏)、以及 FET 的栅极。 栅极为高电容、但 ESD 单元的串联电阻应限制瞬时电流并防止损坏。

(为了便于搜索、我将添加关键字 TCA6416A 和 TCA6424A、因为答案应该相同。)

我删除了您插入的"0"、以修复将来的搜索。

[/报价]

感谢您提供背景信息。 我将查看该器件的内部原理图(FET 电平)、看起来如果您执行类似的操作(在 VCCP 为1.8V 的情况下生成3.4V 电压)、则可能会生成 PFET (P 端口上的高侧输出驱动器) 沿相反方向传导、导致1.8V 电压上拉至高于预期值。 我需要进行测试来验证这个...... 我在我们的器件中没有看到任何二极管来防止这种情况发生。

感谢您的详细回答。  我曾认为它可能是基于"建议的工作 V_IH 为0.7*VCCP 至5.5V"、但这有点问题。 在阅读您对 PFET 的响应并查看数据表中的简化版原理图后、我将寻找替代方案。 另一方面、我的电源电压差为~1.6V、如果 PFET 的阈值电压超过 大约2.0V、则泄漏不会是问题。 图17显示输出处于 VCC 的100mV 范围内、这也表明没有二极管可以防止回流。

我刚刚在 PCF8574A 数据表中找到了一条说明 驱动 LED 时相关问题的说明、但它是准双向输出、其作用不同于 TCA6408A 的三态缓冲器。

它看起来不像您包含了其他 P 端口、因此我无法肯定。

IO 扩展器驱动6个 IC 的关断引脚。 该板由电池供电、并将使这些其他芯片以极低的占空比实现低电平。 三个是1.8V 逻辑、而另外三个是3.3/3.4V。将不使用其中的两个 GPIO 引脚。

我正在尝试通过 I2C 控制它们的关断、并且在所有器件关断时(在室温下)的功耗小于5uA。 看起来、运行 GPIO 扩展器 VCCI=VCP=3.4V (输出上拉以处理复位)并使用 SN74AUP3G34缓冲器来转换逻辑电平可能是最佳解决方案。 或者、现在我已经注意到了 PCF8574A、我也会查看它。