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[参考译文] TCA9617B:I2C 多从器件设计

Guru**** 666710 points
Other Parts Discussed in Thread: TCA9509, INA238, TCA9617B, TCA9517, SN74LV4052A, TCA9546A, TCA9511A
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/1269576/tca9617b-i2c-multiple-slave-design

器件型号:TCA9617B
主题中讨论的其他器件:INA238TCA9517、TCA9509、 SN74LV4052A、TCA9546ATCA9511A

您好!

我们需要将12个 INA238数字连接到 MCU。 所选的方案使用 TCA9617B  (四个  INA238 IC 作为通道、 具有相同的从器件地址)。   将一次启用一个 TCA9617B。  您能否查看以下方案并分享您的反馈?

此致、

斯内哈

  • 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。

    尊敬的 Sneha:

    遗憾的是、在实现 TCA9617B 时、IN238数字侧的逻辑低电平输入不够高。  

    从数据表中、我们可以看到逻辑低输入电平为最大值0.4V。  

    TCA9617B 的典型输出逻辑低电平为0.53V。

    这意味着 INA238将不能看到逻辑低电平输入、因为 TCA9617B 的 B 侧输出将无法输出更低的电压。

    由于客户在  任何给定的时间只启用一个 TCA9617B、所以只要在任何给定的时间只有一个缓冲器被激活、就可以将9617B 的 B 侧连接在一起。 这还取决于 MCU 和 INA 的电压电平。 此外、还存在着多个 TCA9617B 同时导通的风险、这可能会导致由于静态电压偏移相互连接而导致数据丢失。  

    TCA9517也会有类似问题。  

    我可以想到两种可能的器件来潜在地解决该问题。 一个是 TCA9509、它没有防止总线锁定的 SVO、而是集成电流检测、用于确定哪一侧将驱动低电平。 这意味着 TCA9509的多个 A 侧无法连接在一起、与 TCA9617B 类似、多个 B 侧不能连接在一起。 我相信如果 MCU 和 INA 的电压电源正常工作、TCA9509的实现就会起作用。 这两个组件的电压电平是多少?  

    具有低输出低电压 VOL 的另一个应考虑的器件是 TCA980x 系列。 TCA980x 具有极低的 VOL、非常适合用于 INA238的输入。 它要求设计在 B 侧没有外部/内部电流源。 TCA980x 不允许在 B 侧使用上拉电阻器或泄漏 ESD 结构等功能。 该器件还具有电平转换功能、具有不同的 ICS 电流强度。  

    此致、

    泰勒

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    如果您不需要缓冲(即、如果总线的总电容足够小)、您也可以使用无源开关来断开总线段的连接。 TCA9546A 通过 I²C Ω 进行控制;SN74LV4052A 等通用开关通过 GPIO 进行控制。

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    您好、Tyler:

    感谢您对此的详细答复和解释。

    从 MCU 方面来看、I2C 电气规格如下所示:

    我们将使用3.3V 电源来为 MCU 和 INA238 IC 供电、无需电压电平转换器。 我们对该设计的关注在于 I2C 总线上的从器件数量。 我们需要连接12个 INA238器件。 有一篇关于 SDA 引脚的 I2C 地址选择限制的文章。

    https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1182996/ina231-restrictions-by-slave-address-setting

    您对使用 TCA9511A 的方案的反馈如何、其中 Vol max 为0.4V。

    我可以看到存在0.1V (最大值)的失调电压、 如果 VOL 为最大值、则缓冲器输出上的 VOL 可高达0.5V。 您能分享一下自己对此的看法吗?

    此致、

    斯内哈

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    尊敬的 Sneha:

    您对使用 TCA9511A 的方案的反馈如何、其中 Vol max 为0.4V。

    我可以看到存在0.1V (最大值)的失调电压、 如果 VOL 为最大值、则缓冲器输出上的 VOL 可高达0.5V。 您能分享一下自己对此的看法吗?

    [/报价]

    低电平输出电压规格显示、当输入 Vin = 0.1V 时、VOL (max)< 0.4V。 这将包括基于您提到的 VOS 规格的从 VIN 到 VOUT 的偏移。 VOS 不会添加到 VOL 的最大值上。  

    因此、从数据表的角度来看、TCA9511A 将通过电气规格来保证在输入 Vin <= 0.1V 时输出<0.4V。 可能需要调整 MCU 侧的上拉电阻器、以进一步保证输入不超过0.1V。  

    我确实想提一下克莱门斯关于使用开关而不是缓冲器的想法。 如果电容不是问题、请考虑使用 TCA9546A、这是一种 I2C 控制的开关、具有4个可配置通道。 如果您担心不同缓冲器的 VOL 或 VOS、则开关可能是可行的解决方案。  

    此致、

    泰勒

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    您好、Tyler:

    谢谢你。

    因此、我们计划使用 基于 TCA9546A 的设计、如下所示。 感谢你的评分

    此致、

    斯内哈

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    尊敬的 Sneha:

    考虑到在任何给定时间仅启用一个通道、此配置可以很好地工作。  

    该解决方案在9546a 的两侧确实需要上拉电阻器。 请确保选择正确的上拉电阻值、以便 VOL 足以满足 INA238的输入低电平逻辑要求。 此处的应用手册 可帮助确定这些值。  

    此致、

    泰勒