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[参考译文] TCA9800:无静态偏移电压的 I2C 缓冲器

Guru**** 1821780 points
Other Parts Discussed in Thread: ISO1640, TCA9800, INA228, BQ76942, TCA9509, TCA9511A, ISO1641
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/1415139/tca9800-i2c-buffer-without-static-offset-voltage

器件型号:TCA9800
主题中讨论的其他器件:ISO1640INA228BQ76942TCA9509、TCA9511AISO1641

工具与软件:

您好!

我正在搜索与 TCA9800类似的 I2C 缓冲器、该缓冲器也支持5V 逻辑并可由5V 电源供电。一个重要参数是缓冲器不得有静态电压失调。 这是因为我想将 PCA9615DP 与 ISO1640 (1侧)相连。 PCA9615DP 的 ViL_max 为0.4V、而另一侧 ISO1640的 VoL_min 为0.57V。 如果器件之间没有缓冲器、则可以在工作条件之外工作。

非常感谢
此致、
Dejan。

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    PCA9615和 ISO1640都使用静态失调电压。 它们彼此不兼容、并且在这种情况下没有 μ I²C 缓冲器能够工作。

    如果可能、交换 ISO1640的两侧。

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    您好!

    谢谢您提出这个想法。 如果我交换 ISO1640的两侧、我会在 PCA9615和 ISO1640之间解决一个问题、但另一侧会出现一个问题。 这里、我有 BQ76942和 INA228。

    INA228的 ViL_max 为0.4V、BQ76942的 ViL_max 为0.528V (@Vreg18_min)。 由于1侧上的 ISO1640的 VoL_max 为0.71V、因此在任何情况下、两者之间都需要缓冲器?

    非常感谢
    此致、
    Dejan。

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    Dejan、您好!

    听起来您的应用的 VIL 和 VOL 电压电平要求不匹配。  

    ISO1640具有更大的输出低失调电压。 如果其他外设与逻辑电平不兼容、则很难围绕这一问题进行设计。  

    您是否已了解 TCA9509 I2C 缓冲器? 该器件在 B 侧具有较低的失调电压、但在 A 侧具有无法与任何其他静态失调电压连接的静态失调电压、它也不能在 A 侧具有上拉电阻器。  

    此致、  

    Tyler

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    您好!

    如果交换 ISO1640的两侧、PCA9615和 ISO1640之间的情况会得到解决、但 ISO1640 (1侧)和 INA228之间会出现问题。 1侧 ISO1640的 VoL 可高达0.71V、另一侧 INA228的最大 ViL 为0.4V。0.31V 间隙(ISO1640的 VoL 可能高于 INA228的 ViL)、这是不可接受的。
    我检查了是否可以在 ISO1640 (1侧)和 INA228之间放置 TCA9509。 在 TCA9509数据表中:

    为了使 TCA9509正常工作、A 侧的所有器件必须能够将 A 侧拉至电压以下
    输入低争用电平(VILC)。 这意味着 A 侧任何器件的 VOL 必须低于 VILC 最小值

    在数据表中、VILCmin 等于0.15V。这意味着 TCA9509的 A 侧可以连接到 INA228。 然而、INA228的最大 VoL 为0.4V、因此不保证 VoL 始终低于0.15V

    最简单的解决方案似乎不是交换 ISO1640侧、但在这种情况下、两个具有静态失调电压的 IC 会连接在一起。 正如我所理解的,没有任何缓冲器可以解决这种情况? 您如何看待 LTC4313 -它似乎可用于具有静态失调电压的两个器件(PC9615和 ISO1640 (1侧))之间?

    是否有可能以某种方式进行检查(可能由设计保证?) 如果 INA228是否真的可以作为逻辑"0"仅检测高达0.4V 的电压、或者逻辑"0"还可以检测到0.7V 的电压?

    此致、
    Dejan。

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    LTC4313 (类似于 TI 的 TCA9511A)使用动态电压失调、即输出电压始终高于输入电压;请参阅数据表中的公式(3)。 这不能解决您的问题。

    另一侧的供应是什么? 如果电压不高于3.3V、则可以交换 ISO1640侧、并将 TCA9800放在它(A)和 INA228 (B)之间。

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    您好、Clemens:

    两侧均为5V。

    此致、Dejan。

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    那么就没有解决办法了。

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    Dejan、您好!

    感谢您的提问。

    您可能知道、ISO1640是一款双向 I2C 隔离器。 由于此双向性、静态失调电压为~0.8V。 由于器件支持双向性、大多数其他 I2C 缓冲器还包括该静态失调电压。 有关该漂移说明的更多信息、请参阅隔离常见问题解答页面: [常见问题解答]为什么 ISO1540/ISO1541和 ISO1640/ISO1641双向 I2C 隔离器的 SIDE1上的逻辑低电平输出电压 VOL1高达0.8V? -隔离论坛-隔离- TI E2E 支持论坛

    我看到您最初的咨询中包括了 TI 器件产品系列和产品系列的各种器件。 考虑到这一点、可以通过原理图或方框图对您试图解决的问题进行更清晰的说明。  您的系统可能需要也可能不需要隔离、具体取决于您要问的问题。

    此致、
    Aaditya Vittal

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    您好!

    感谢您的支持。 LT3960似乎是 PCA9615的一个很好的替代方案,因为它不使用静态失调电压。 在这种情况下、不需要交换 ISO1640的两侧-说实话、LT3960不支持时钟拉伸、即使是 ISO1640也不需要、而是 ISO1641。 但是、我认为任何情况都需要隔离、稍后我将解释原因。
    首先,虽然 LT3960不使用静态失调电压,但 LT3960和 ISO1641之间仍然存在 ViL/Vol 不匹配,如下图所示:



    问题是 ISO1641 VOL1max 比 LT3960的 VILmax 高大约0.3V。 问题是缓冲器也具有静态失调电压、因此我仍然对如何解决这个问题有点困惑? 计划为 LT3960和 ISO1641的1侧供电5V。 在最坏的情况下-也可以使用3.3V、但我更有信心使用5V、因为 LT3960的性能更好。

    我需要解释一下为什么我认为我需要在 INA228前面进行隔离。 我将使用总线上的许多远程器件。 其中一些会有自己的电源、而另一些会由主板的电源供电。 为了防止我考虑隔离的任何环路、尽管根据 LT3960的数据表、它在5V 供电时"支持"高达36V 的接地电压差。您怎么看?

    非常感谢
    此致、
    Dejan。

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    电池是悬空的、因此您可以通过将接地连接在一起来强制接地保持相同。 据我所见、您不需要隔离。 您认为可能发生的环路究竟在哪里?

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    传感器2由主板供电。 在这种情况下、在主板和传感器2器件之间进行隔离难道不更好吗?

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    它们使用同一个电源。  您认为可能发生的环路究竟在哪里?

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    您好、Clemens:

    环路可能不是正确的术语、但我认为、由于相同的电源用于为主板和第二个传感器供电(下图)、并且两个器件也通过 CAN 连接、因此可能会出现某种不必要的噪声、如果使用隔离或器件由不同的电源(自带电池)供电、则不会发生这种情况。 你怎么看? 在我的示例中、您是否建议在传感器2模块上不进行隔离?

    非常感谢
    此致、
    Dejan。

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    电容器可以承受相当大的接地偏移。

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    您好!

    明白-我会去没有孤立。 但是、我想了解何时建议/强制使用 CAN 隔离?

    图1所示的示例(测量通过电隔离式直流/直流转换器提供的负载的电流时)中、您是采用隔离(ISO1641)还是不采用隔离(如图2所示)?

    图1:

    图2:

    我的最后一个问题与 PCA9615和 INA228组合有关-问题如下图3所示。
    -如果两个 IC (PCA 和 INA)都提供3.3V 电压,它看起来 TCA9800缓冲器可以解决 ViL/Vol 不匹配...
    -如果两个 IC (PCA 和 INA)都提供5 V,没有缓冲器可以帮助我,如果我理解正确?

    图3:

    非常感谢
    此致、
    Dejan。

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    所有 CAN 接收器均可承受至少±7V 的偏移。LT3960 可承受至少±25V 的偏移。当您将接地端连接在一起时,任何偏移都会小得多。

    您确实需要 TCA980x 来连接 PCA9615和 INA228。 (大多数其他 I²C Ω 缓冲器的一侧 VOL > 0.4V。)

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    但是、TCA980x 仅针对3.3V 电源解决了问题。 是否有5V 解决方案?

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