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[参考译文] P82B715:多总线扩展器的设计帮助

Guru**** 2515105 points
Other Parts Discussed in Thread: P82B715

请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/interface-group/interface/f/interface-forum/1198285/p82b715-design-help-for-multiple-bus-expanders

器件型号:P82B715

您好、专家!

向 CX 寻求有关 P82B715总线扩展器的查询帮助。

为此,我构建了一个网络(请参见 schematic2.png),不幸的是,它无法进一步简化。 与第一个 P82B715搭配使用的微控制器。 I/O 扩展器、传感器1、传感器2、传感器3、传感器4、 传感器5以星型形状与第一个扩展器相连。 例如、仪表值7 m 表示从第一个扩展器到传感器1的扩展器的距离。
传感器6和传感器7的扩展器与传感器5的扩展器并联、与第一个扩展器没有直接连接。
每个0.1传感器始终与传感器的主扩展器并联、且电缆长度为0.3米。
所用电缆类型为7类、所有组件均由5V 电压供电。
数据表中有一章节介绍了上拉电阻器的计算。 很遗憾、我还不明白这一点。
在原理图中、我绘制了所有可能的上拉电阻器。

[1]第一个一般性问题,我可以这样构建网络吗?
[2]我真的需要哪些电阻器?
[3]以及电阻器必须有多大?

如果器件专家能获得一些有关这方面的信息、我将不胜感激。

此致、
阿奇·A·阿奇

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    1.是。

    2.上拉电阻属于总线而不是每个器件。 在长总线段上只需要一对。 (可能断开某些电缆的情况除外。)

    3.估算总线电容,并计算所需速度所需的电阻。 或者只是通过示波器查看波形、并根据需要调整电阻器。 (如果您有多个并联电阻器、请使用较大的值、以便总电阻是正确的。)

    4.请注意双绞线是为差分信号而设计的。 如果通过双绞线传输两个单独的信号、则会产生串扰。

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    您好,Clemens 和专家,

    感谢您的意见和分享 这些信息。

    对于双绞线电缆、如数据表中指定的、我们使用一对5V 和 Lx、另一对使用 GND 和 Ly。 因此应抑制串扰、或者?

    遗憾的是、 我们没有示波器、无法分析总线信号。  我们还需要确定哪些值才能确定电阻器?  根据电缆的数据表、电容为1.5pF/m、但是没有频率规格。

    我们的总线频率是100kHz。

    如果能够确定具有具体值的电阻器以及能够移除哪些电阻器、我们将不胜感激。 谢谢您、专家。

    此致、
    阿奇·A·阿奇

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    将 LX 与 Ly 配对不好。 数据表重新注释了将信号与5V/GND 配对、以便信号串扰进入电源。 但如果您将一对中的两条线用于同一信号、则串扰会更少、这会将对数增加到三或四条。 (我不知道您是否有这么多对可用。)

    根据经验、在400kHz 频率下运行的400pF 总线可能需要6mA 的上拉电流。 因此、您将需要大约6mA×(100kHz/400kHz)×(Catotal / 400pF)。

    您…保留 R3/R8、并移除同一条线路上的所有其他电阻器(R4/R5、R9/R10、 Ω、R53/R54)。

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    您好、Archie。

    对于双绞线电缆、根据数据表中的规定、我们使用一对电缆连接5V 和 Lx、另一对电缆连接 GND 和 Ly。 因此应抑制串扰、或者?

    我认为克莱门斯的观点是,这是可以的。 使用5V 的 Lx 对、使用 Ly 的 GND 应该可以。 将 LX 和 Ly 配对在双绞线电缆时出现问题。 这会使 X-TALK 更糟。  

    I2C 指定在100kHz 运行时的最大上升时间为1000ns (1us)。 作为一个近似值、您可以取净电阻和净电容的乘积、并确保该值为1us 或更小。 这将满足总系统上升时间的要求。  

    您可以通过取电缆的1.5pF/m、存在的10pF/器件和1pF-3pF/英寸的 PCB 迹线电容(如果使用 PCB)来估算总线电容量。  

    使用数据表的第10页、您可以使用公式(1)来估算缓冲侧所需的上拉电阻。  

    客户会说、将使用的总电缆数量是多少? 得出总布线量后、您可以取(米长电缆) x 1.5pF/m +(10pF x 14器件)+(3pF x 线迹)=总寄生总线电容。  

    然后、使用此值根据1us 近似值估算所需的上拉电阻。  

    此致、

    泰勒

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    你好、Clemens 和 Tyler、

    感谢您的指导和解释。

    我们总共具有37.8m 的电缆、14个 IC 和7英寸的 PCB。 这使其电阻约为4600欧姆。 现在我们如何分配此电阻?

    数据表中指出、每个总线节点都是单独查看的。 关于我们应如何分配电阻器、您能给我们提供一些帮助吗?

    如果我们始终将电阻器放置在总线的最远端和第一个 P82B715处、且其并联总和等于4600欧姆、可以吗?

    因此、R3、R8、R4、R5、R9 R10、R13、R14、R21、R22、 R29、R30、R37、R38、R45、 R46、R53、R54。

    目前、我们在每个 S 侧(R1、R2、R6、R7、R11、 R12、R15、R16等)。 这些是否可以停留或者它们是否也需要进行调整?

    此致、
    阿奇·A·阿奇

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    Archie、

    如果我们始终将电阻器放置在总线的最远端和第一个 P82B715处,且它们的并联总和等于4600欧姆,是否可以?

    是的、这样可行、但由于运行速度非常慢、小于100kHz、我认为器件无需执行此操作。 对于 LX/Ly 线、使用1对上拉电阻器、每个值为4600欧姆即可(R3/R8)。  

    在速度更快的系统(如 CAN 总线)中、由于信号对上的反射、需要在系统的相对节点进行终端。 对于此客户案例中的 I2C 操作、我认为我们不需要担心这一点。  

    如果客户决定端接每个节点、则所有上拉电阻器的并联组合需要等于4600欧姆。 这最终将使用相当大的电阻器、并且许多电阻器会占用 PCB 上的空间。  

    因此、R3、R8、R4、R5、R9 R10、R13、R14、R21、R22、 R29、R30、R37、R38、R45、 R46、R53、R54。

    目前、我们在每个 S 侧(R1、R2、R6、R7、R11、 R12、R15、R16等)。 这些是否可以停留或者它们是否也需要进行调整?

    [/报价]

    可根据图6调整 SX/LX 线上的上拉电阻。 在数据表中:

    可根据节点上的总寄生总线电容来调整每个总线的上拉电阻。  

    此致、

    泰勒