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[参考译文] TCA9416:TCA9416并行存在问题

Guru**** 1156090 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: TMUX1208SN74LVC1G34、DRV2605、 TCA9617A、TCA9800、 TCA39306LSF0102TCA9548A

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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    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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    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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    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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    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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    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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    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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    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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    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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    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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    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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    我使用1.8V LDO 为以下器件供电:

    - BHI260AP

    - BMM150

    - BMP390

    -闪存 W25Q32JWBYIQ

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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