你(们)好
我想估算最大 VOL (输出低电压)、以检查 I/O 电平与从器件的兼容性。
我可以得到你的快速答复吗？
[1]使用 VCC = 5V，我是否可以用最大 Ron = 16欧姆来估算下图中最大 VOL 的最大 Vb？
[2]使用 VCC = 3.3V，我是否可以用最大 Ron = 20欧姆来估算下图中最大 VOL 的最大 Vb？
[3]以及在该 Ron 规格下 Vo = 0.4V 和 IO = 15mA 的含义是什么？
嘿 Paul、
这里的事情有点忙、因此我将取代我的同事来回答这个问题。
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我已经重新绘制了您通过一些调整所做的图表、我将仅关注 I2C 线路(这适用于 SCL 或 SDA、因此无关紧要)
当主机打开 FET 时、电流将流经 FET (图中的电流1和电流2)。 下拉 FET 上的总电压将是主机生成的电压1、而不是从器件看到的电压。 (我稍后将向您展示如何估算、但我们需要先计算主器件的 vol1)
1) 1)要计算 vol1、方程式 V=i*R 仍然适用、但我们需要在此计算 I 和 R：
让我们首先假设主机下拉 FET 的下拉阻抗。 I2C 标准规定、如果灌电流为3mA、则允许的最大下拉电压为0.4V。 下面是 I2C 标准的摘录：
这可以帮助我们估算主器件 FET 的最大阻抗。
V/I=R
0.4V/3mA = 133欧姆
这里的值告诉我们允许 FET 的最大阻抗、但请记住、在实际使用中、我希望它要小得多、并且取决于 FET 栅极的电压。
对于这些计算、我们假设阻抗为133欧姆、这是最坏的情况、但我相信阻抗更有可能约为20~40欧姆。
2) 2)让我们计算电流2：
我将使用您的10k 上拉电阻器值作为您的图中的 R2、并使用5V 作为 Vcc。
I=Vcc/(R2+Zpulldown)
电流2 = 5V/(10kohm+133ohms)=~0.5mA
3) 3)让我们计算电流1：
我将使用图中的10k 上拉电阻器值作为 R1、并使用5V 作为 Vcc。
电流1 = 5V/(10k + Ron + Zpulldown)
5V 数据表中的 Ron 表示最大值为16欧姆、典型值为10欧姆。 请注意、这是假设流过导通 FET 的电流为10mA、我怀疑阻抗要小得多(室温下可能约为3欧姆或更低)。 不过、我们可以假设情况最差、只使用16欧姆、因为我认为这不会对我们的测量产生太大影响。
电流1 = 5V/(10k + 16+133)=~0.5mA
4) 4)我们现在可以计算 vol1：
vol1=Zpulldown*(Current1+Current2)
vol1=133ohm*(0.5mA+0.5mA)=~133mV
5) 5)我们现在可以计算 VOL2、它是从器件看到的电压：
VOL2=vol1+(current1*rON)
133mV+(16*0.5mA)=133.008mV
从这个结果可以看出、导通 FET 的 Ron 与主器件的电压相比、在这种情况下、主器件的电压与从器件的电压没有太大的偏差。
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"在该 Ron 规格下、Vo = 0.4V 和 IO = 15mA 意味着什么？"
这意味着、如果15mA 的电流流经该 FET、并且 FET 之间的电压差为0.4V、则可以预期 Ron 为数据表中指定的值。
最后、请记住、这些计算假设器件只有一个通道处于开启状态、而不是多个通道(这将改变主器件生成的第1卷)。
-Bobby
