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[FAQ] [参考译文] [常见问题解答]不同的 I2C 缓冲器方向控制机制是什么?

Guru**** 1701450 points
Other Parts Discussed in Thread: TCA9517, TCA9511A, TCA4307, TCA9617B, TCA9509, TCA9517A, TCA9802
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https://e2e.ti.com/support/interface-group/interface/f/interface-forum/1395820/faq-what-are-the-different-i2c-buffer-direction-control-mechanisms

主题中讨论的其他器件:TCA9517A、TCA9517 、TCA9511A、TCA4307

常见问题解答:逻辑和电压转换 >  IXC >>I2C 缓冲器方向控制机制不同

I2C 缓冲器实现了方向控制机制、以确定器件的哪一侧被驱动为低电平。 这对于任何 I2C 缓冲器都至关重要、因为 I2C 是一种双向协议、要求数据双向流动。  

静态电压失调

器件:TCA9517TCA9517A、TCA9509、TCA9617B

静态电压偏移与听起来完全一样。 静态(不变)、代表与 GND 的一些失调电压的电压。 作为参考、TCA9517A 上的静态失调电压为 VolB = 0.52V。 该失调电压也称为缓冲低电平(请参阅[常见问题解答]什么是缓冲低电平?)。  

静态电压偏移(SVO)将缓冲器的输出电压(VolB)设置为高于输入(VILC)的电平。 这是为了确保此缓冲器不会从其自身输出电压来重新驱动它的输入。  

*请注意,缓冲器 B 侧的 VOL 约为0.52V。 B 侧的输入电压为 VILC = 0.45V。 如果 TCA9517A 将低电平从 A 侧驱动到 B 侧、它将始终输出高于 VILC 的电压、这将防止缓冲器将低电平从 B 侧传播回输入信号产生的 A 侧。  

因此、我们可以了解缓冲器由于 B 侧输出电压而驱动的方向。 如果测得的电压为~0.52V、我们知道缓冲器正在从 A 侧驱动至 B 侧。  

如果 B 侧电压小于0.45V、那么我们可以确信缓冲器会将低电平从 B 侧传播到 A 侧。  

这就是具有 SVO 的缓冲器在不锁定的情况下双向传播 I2C 信号的方式。  

电流镜

器件:TCA9800TCA9801、TCA9802TCA9803

TCA980x 系列器件使用电流镜进行方向控制、可检测来自内部电流源 IC  的电流推入或灌入的电流。 请参阅 TCA980x 的内部结构图。

使用电流镜相对于静态电压偏移的好处是电流镜可以将 VOL 推至远低于 SVO。 请参阅下表中 TCA980x 的电气特性。  

请参阅、VolB = 0.22V (典型值)。 这远低于 TCA9517/A 在0.52V 时的 VolB。 VOL 越低、B 侧电源可以使用1.8V 逻辑、因为 VIL = VCC 的30%= 1.8V 的30%= 0.54V  

通过 TCA9517/A、这不在规格范围内、因为 SVO 可以达到高达0.6V 的电压、超出了 VIL 的 VCCB 阈值的30%。  

动态偏移

器件:TCA9511ATCA4307

动态偏移仅在我们的热插拔缓冲器(如 TCA9511A 或 TCA4307)内存在(P2P 至9511A、但总线恢复卡住)。  

动态偏移是缓冲器上发生的变化的电压偏移。 例如、如果 SDAIN/SCLIN 上的低电压输入为 VIL = 0V、则其 SDAOUT/SCLOUT 上的输出电压将为 VOL = VIL + 60mV。  

失调电压是"动态"的、因为它会根据输入而变化。 现在、如果 VIL = 0.5V、则 VOL = VIL + 0.06V = 0.56V、失调电压会大得多!  

该失调电压也与串联堆叠的缓冲器堆叠在一起。 例如、如果4个 TCA9511A 以串联方式堆叠并使 VIL = 0V、则从器件/目标器件上的 VOL 将为...

VOL = VIL + 4 x VOS =  

VOL = 0V + 4 x 60mV = 0.24V

VOS 是失调电压。 这可在 TCA9511A 和 TCA4307电气规格下面的数据表中找到。  

方向控制由偏移电压决定。 缓冲器足够智能、可以 根据失调电压电平来确定低电平传播的方向。