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[参考译文] TCA9416：TCA9416并行存在问题

admin
Guru**** 1641220 points
Other Parts Discussed in Thread: DRV2605, TCA9800, TCA9416, TMUX1208, SN74LVC1G34, TCA9617A, TCA39306, LSF0102, TCA9548A
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/1321008/tca9416-problems-with-parallel-of-tca9416

器件型号：TCA9416
主题中讨论的其他器件： TMUX1208、 SN74LVC1G34、DRV2605、 TCA9617A、TCA9800、 TCA39306、 LSF0102、 TCA9548A

大家好！

我想把一个问题告诉你,我有一个我的设计。  

我想从 连接到单个中央板(我称之为接收器)的多个相同器件(我称之为节点)中读取数据。 接收器具有3.3V 电源、也为每个节点供电。 在节点内部、我有一个传感器、我想通过需要1.8V 电压的 I2C 1MHz 进行读取、因此我在节点中引入了一个 LDO、使其从3.3V 变为1.8V、然后是 TCA9416、以更改 I2C 信号的电平。 该节点中无外部上拉电阻。

在接收器中、使用 TMUX1208对 SDA 线路进行多路复用、而使用缓冲器 SN74LVC1G34将 SCL 提供给所有节点(多达20个)。

现在的问题是我很难成功地与节点通信：到目前为止、只有一个节点连接到接收器时它才起作用。  

这是当我在端口1上插入10个节点时

其中有2个节点、我看到

我可以看到一些通信、但整体而言不可靠

为了隔离问题、我还尝试了节点以外的其他器件、我可以看到、例如、如果我插入 tw DRV2605 (4.7k Ω 上拉电阻器)而不是我的节点、没有任何 TCA9416、 传感器都可以与之正确通信、 而不会出任何问题。

当 SCL 看到它们的并行时、TCA9416是否有任何与 TCA9416相关的东西可以导致这种行为？ 是否有其他合适的器件代替 TCA 值得尝试？

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    TI__Guru**** 1641220 points
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    TCA9416具有内部上拉电阻器和边缘加速器。 所有上拉电阻器都是并联的。 边沿加速器会触发上升沿开始的信号、当线路上出现振铃时、可能会导致振荡；TCA9416在使用长迹线/连接器/电缆时无法正常工作。

    TCA9617A/B 将无法工作、因为您无法将其 B 侧连接在一起。
    您真的需要1 MHz 吗？ 在400kHz 频率下、您可以使用 TCA9800。

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    TI__Guru**** 1641220 points
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    您好、Clemens、感谢您的回答。

    是的、需要1 MHz。

    我还介绍了 TCA39306。 或许合适吗？ 即使很难、除了内部上拉和边缘加速器、我也没有看到关于 TCA9416的很多差异。 我是否可能将 TCA39306与节点中的另一个缓冲器耦合、并在节点中为 SDA 耦合一个以某种方式双向的缓冲器？

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    TI__Guru**** 1641220 points
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    有极少的双向缓冲器、它们在高频下不能很好地工作。

    您可以使用 TCA39306或 LSF0102等无源开关、但必须考虑总线总电容。

    我建议将多路复用器和电平转换器与 TCA9548A 之类的器件结合使用、但它只能实现400kHz 的频率。 1 MHz 要求不利于您的设计。

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    TI__Guru**** 1641220 points
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    实际上、在该项目的前一次迭代中、我能够以1MHz 运行另一个设置、在该设置中：

    -在接收器中,我有顺序: 一个 TCA9418将 I2C 线路从3.3V 降低到1.8V ,然后一个 TMUX1208对 SDA 进行多路复用,而对于 SCL 我只引入了一个缓冲器。

    -在节点中,我有一切工作在1.8V 由接收器提供。 对于 I2C 线路、只有两个上拉电阻器。

    我们希望采用3.3V 线路设计、以便在电缆过长或电阻过大时减少压降。

    因此、我真的不知道导致这么多问题的组件是什么。 我猜是 SCL 看到的 TCA9416的 N 并联、但这真的只是一个猜测、仍然无法清楚地解释发生了什么。

    编辑：我还想补充一点、为了使传输起作用、我还必须在 TCA9416之前的节点中添加一个与 SDA 串联的22欧姆小电阻器：否则、即使只有一个节点我也无法进行通信

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    TI__Guru**** 1641220 points
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    TCA9416是一款具有上升时间加速器的无源开关。 尝试使用 TCA39306或 LSF0102等简单无源开关。

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    TI__Guru**** 1641220 points
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    嗨、Dario：  

    TCA9416上升时间加速器有助于减少上升时间以支持更高的数据速率、但如果总线上的电容过大、也会产生适得其反的效果。 一旦上升时间加速器超时、传输线路后的反射信号将看到不同的阻抗(来自高位保持电阻的10千欧)、因此会发生反射。 请尝试 TCA39306/LSF0102 (尽管这些器件将需要外部上拉电阻器)、正如 Clemens 指出的、看看问题是否得到缓解。   

    此致、

    插孔  

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    TI__Guru**** 1641220 points
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    谢谢 Jack、

    这开始有一定的意义。

    通过 TCA39306、我看到在用例中(数据表的第一页) VREF1 < VREF2、其中1侧是控制器侧、即使稍后在数据表中、它仍显示"TCA39306是一个与 I2C、SMBus 兼容的双路双向电压电平转换器、 和具有使能(EN)输入的 I3C、可在0.9V 至3.3V VREF1和1.8V 至5.5V VREF2的范围内工作。"

    假设"正确"的方式是让 VREF1 < VREF2、 在我的用例中、我会将控制器连接到2侧、因为我要以3.3V 的电压输出并降至1.8V。 这实际上是可行的、还是我将面临一些使系统无法使用的怪异事件？

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    TI__Guru**** 1641220 points
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    I²C 是双向的。 两侧完全对称、但 EN/EN/ 200 kΩ 电路必须位于高压侧。 (您可以旋转芯片。)

    TCA39306/LSF0102数据表说明了限制是什么(VREF1和 VREF2之间的最小差异、上拉电压不小于下基准)。 请注意、VREF1/2不是电源、而是模拟偏置电压。

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    TI__Guru**** 1641220 points
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    谢谢 Clemens。  

    我正在阅读有关 LDO 和 TCA39306的文章。 在我的设计中、我使用 TPS7A0518PYKAR LDO 为我提供1.8V 电压。 我是否应该放置一个电阻器来从 Vref2灌入电流至 Vref1？ 或者、我是否优秀？ 如何评估灌电流？

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    TI__Guru**** 1641220 points
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    流入 Vref2和流出 Vref1的电流受200 kΩ 电阻器的限制。 (并且可能会有一些泄漏电流。)

    是否有任何其他器件连接到1.8V 电源以灌入电流？ 总之、任何小于180 kΩ 的电阻器就足够了。

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    TI__Guru**** 1641220 points
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    我使用1.8V LDO 为以下器件供电：

    - BHI260AP

    - BMM150

    - BMP390

    -闪存 W25Q32JWBYIQ

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    TI__Guru**** 1641220 points
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    嗨、Dario：

    我建议在 LDO 侧使用额外的下拉电阻来灌入泄漏电流(假设 VREF2 = 3.3V 且 VREF1 = 1.8V)、则 LDO 将看到的泄漏电流约为(3.3-0.7)/200k = 13uA。 上述"Clements"的 LDO 节点的下拉电阻值就足够了。  

    此致、

    插孔