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[参考译文] TCA9617B:在星型拓扑的通用总线上使用 B 侧?

Guru**** 1940910 points
Other Parts Discussed in Thread: PCA9306, LSF0102, TCA9617B, LSF0002
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/1432086/tca9617b-using-b-side-on-common-bus-of-star-topology

器件型号:TCA9617B
主题中讨论的其他器件:PCA9306LSF0102、、 LSF0002

工具与软件:

我有一个需要 I2C 星形拓扑转换器的案例。 一个从总线必须设置为1.8V。 另一个从总线为1.8V 和5V 之间的用户可选。 主器件总线电压灵活、 (见图表)


除了 A 侧必须位于星型拓扑的共侧这一要求外、TCA9167B 几乎可以工作。 如果我使用这种拓扑、B 侧电压不支持低至1.8V 的总线电压。  因此我想知道、能否将 B 侧放在通用总线上运行星形拓扑? 我意识到总线上的一个9617不会看到由另一个9617驱动的低逻辑、但 I2C 总线是否仍正常工作?  是否担心未激活的从器件会看到导致它们行为错误的错误时钟/数据? 除了逻辑电平驱动/阈值限制、为什么 B 侧不能在公共总线上使用?

另一个选择是以2.2V 的电压运行 VccB、上拉电阻连接至1.8V。 这应该仍符合逻辑高电平阈值(即0.7 * 2.2V = 1.53V)、但考虑到逻辑高电平接近 RC 时间常数的上限、因此很难在1MHz 上运行。

如果此拓扑不起作用、任何人都能推荐这样的架构吗? 我需要一条1.8V I2C 总线和另一条1.8V I2C 总线在1.8V 至5V 的用户可选电压下的 FM+。

谢谢!

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    LSF0102/PCA9306允许在两侧均具有灵活的电压、但它不是缓冲器。

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    尊敬的 Ned:

    不允许连接两个 TCA9617B 的 B 侧。 这会导致振荡。 请参阅应用手册

    只有当您能够通过 TCA9617B 的 EN 引脚控制每个 TCA9617B 时、此连接才有效。 在任何给定时间只允许启用一个 TCA9617B。  

    TCA9617B 在 B 侧的额定电压仅为2.2V 至5.5V。 在 B 侧使用的器件为1.8V 超出数据表规格。  

    由于总线上的高容性负载、您是否需要缓冲? 如果只需要电平转换、则克莱门斯提供了建议的电平转换备选方案。  

    此致、

    Tyler

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    谢谢克莱门斯。 我相信9306会起作用,但我认为它需要"降压"转换为虚拟总线,因为9306看起来需要 Vref2>Vref1。 由于我的主总线只能降至1.8V、并且我的用户可选总线需要支持1.8V 电压、因此我认为我的唯一选择是在1.2V 的中间总线电压下运行多个9306 (请参阅图)。 您能否就这种方法提供任何反馈? 非常感谢!

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    您不需要三个转换器。 PCA9306的唯一限制是 I/O 电压不得低于 VREF1。 由于 VREF1 = 1.8V 且 VRFEF2 =任何更高的电压、您可以在任何 I/O 引脚上使用介于1.8V 和5V 之间的任何上拉电压。

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    尊敬的 Ned:

    除了 Clemens 在这里的注释外、您是否考虑过使用 I2C 开关?  

    TCA9543A 可能适用于此类应用。

     

    此致、

    Tyler

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    泰勒和克莱门斯,感谢你们双方的帮助。 我正在与 Ned 一起设计该设计、我们正在尝试保持 FM+ 1MHz 的速度。 看起来您显示的开关器件仅连接到400kHz。   

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    我很欣赏您的意见、但我不确定是否遵循。 似乎有一个标准是 VREF2 >= VREF1 + 0.6V。 因此、如果我运行 VREF1 = 1.8V、则 VREF2 >= 2.4V。 我不明白 VREF2侧的上拉电压如何仍然为1.8V? 您是否意味着1.8V 仍满足0.7*VREF2=1.68V 的逻辑高电平阈值? 我的问题是、考虑到阈值与上拉的接近程度、它是否仍能以 FM+(1MHz)速度运行?

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    Tyler、您好、我们考虑使用了交换机、但希望避免使用它以避免额外的复杂性。 在我看来、我上面讨论的一个开关或三个 PCA9306选件是我们最好的选择。

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    尊敬的 Ned 和 Bryan:

    泰勒和克莱门斯、感谢你们双方的帮助。 我正在与 Ned 一起设计该设计、我们正在尝试保持 FM+ 1MHz 的速度。 看起来您显示的开关器件仅连接到400kHz。   [报价]

    您是对的。 我漏掉了关于 FM+的注释。  

    感谢您的宝贵意见、但我不确定是否关注。 似乎有一个标准是 VREF2 >= VREF1 + 0.6V。 因此、如果我运行 VREF1 = 1.8V、则 VREF2 >= 2.4V。 我不明白 VREF2侧的上拉电压如何仍然为1.8V? 您是否意味着1.8V 仍满足0.7*VREF2=1.68V 的逻辑高电平阈值? 我的问题是、考虑到阈值与上拉的接近程度、它是否仍能以 FM+(1MHz)速度运行?

    从仿真结果可以看出、只要 IO 电压(SCL1/SDA1/SCL2/SDA2)> VREF1 = 1.8V、您就可以选择任何高于1.8V 的电压... (2.5V、3.3V、5.0V)作为上拉电压、而与 VREF2无关。  

    例如...

    VREF1 = 1.8V

    VREF2 = 2.5V

    SCL1/SDA1/SCL2/SDA2 = 1.8V <->5V  

    将1侧连接到2侧的唯一电子元件是 PCA9306内部的 passFET。 只要晶体管的 EN 电压(栅极电压)设置正确、在 VREF1 = 1.8V 时、1侧或2侧的上拉电压就可以设置为1.8V - 5V。  

    我的团队中的另一位工程师已经完成了该设计。 您是否已了解 LSF0002? 我认为这可能是我能为你们找到的最便宜的解决方案。  

    LSF0002

    此致、

    Tyler

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    很有道理。 我想我们有一个很可靠的 I2C 总线方法。 感谢泰勒和克莱门斯!