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[参考译文] ISO7741：支持 I2C 信号？

admin
Guru**** 2455360 points
Other Parts Discussed in Thread: ISO7741, TPS2388, TPS23880

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/isolation-group/isolation/f/isolation-forum/791154/iso7741-support-i2c-signal

器件型号：ISO7741
主题中讨论的其他器件： TPS2388、 TPS23880

尊敬的 E2E：

我们想知道 ISO7741是否可以 像 下面的图片那样支持 i2c 信号和连接。

ISO7741是推挽式、因此我们需要移除下方电路中的上拉电阻器。 我是对的吗？

BR、

Jason

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    TI__Guru**** 2455360 points
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    Jason、

    我们的 i2c 专家位于不同的时区、但我们拥有有关使用数字隔离器实现隔离式 i2c 的文档。 我已将以下文档链接在一起。 我们的 i2c 专家将会处理任何进一步的说明和答案。

    www.ti.com/.../slyt403a.pdf
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    TI__Guru**** 2455360 points
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    您好 Lucas、
    我们需要专家根据我提到的条件确认连接和使用案例。

    BR、
    Jason
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    TI__Guru**** 2455360 points
    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。

    您好 Jason、

    Lucas 所分享的文章是客户是否打算使用数字隔离器来实现两个隔离式双向通道(SCL 和 SDA)的正确文档。

    还有一些其他器件具有两个单向通道 SDAI 和 SDAO、而不是单个双向通道 SDA。 这样做可能是为了使单向器件也可用于连接此类器件。 其中一种器件是 PoE PSE 控制器 TPS2388。 请在下方找到显示独立 SDAI 和 SDAO 引脚的数据表简化版原理图。

    您共享的原理图可通过单独的 SDAI 和 SDAO 引脚直接连接到 TPS2388和其他类似器件。 您的原理图无需更改、可直接用于连接 TPS2388。

    我强烈建议将 ISO72xx 器件替换为 ISO77xx、以便从 ISO77xx 器件的所有改进性能中受益。

    如果您有任何问题、请告诉我、谢谢。

    此致、

    Koteshwar Rao

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    TI__Guru**** 2455360 points
    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。
    您好、Rao、
    客户希望通过 ISO77xx 在 i2c 总线上连接 tps23880 x12pcs、以便在 PSE 和主机之间进行通信。
    您能否指导我们如何检查/计算 ISO77xx 的驱动能力是否足以满足 tps23880 x12个器件的要求？

    BR、
    Jason
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    TI__Guru**** 2455360 points
    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。
    您好 Jason、

    很抱歉我没能早点回来。

    ISO77xx 建议的最大拉电流和灌电流能力为±4mA。 如果12个 TPS23880器件的总电流要求小于4mA、则可以将 ISO77xx 连接到12个此类器件。 我在 TPS23880数据表中找不到 SCL 和 SDAI 输入的 IIL/IIH 规格、此参数指示 TPS23880 SCL/SDAI 输入消耗的电流。 如果我们知道 TPS23880 SCL/SDAI 输入的 IIL/IIH 规格、我们将能够确定 ISO77xx 是否能够驱动这些输入。

    ISO77xx 的 IIL/IIH 规格为±10uA、如果 TPS23880具有与 ISO77xx 类似的输入电流规格、则可以连接12个此类器件、而不会出现任何问题。 请注意、由于连接到 ISO77xx 输出的负载电容更高、上升和下降时间将会更长。

    请务必联系 TPS23880团队或其论坛、以检查 IIL/IIH 值。 谢谢。


    此致、
    Koteshwar Rao
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    TI__Guru**** 2455360 points
    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。

    Koteshwar、您好！

    PoE 团队确认后、I2C 接口引脚是逻辑 I/O 引脚、因此需要报告或测量大量功耗。

    SCL 上的引脚电容为10pF、SDApin 上的引脚电容为6pF、用于确定驱动电路需要支持的负载大小。


    在12个 tps23880中、SCL 引脚上的电容应为120pF、SDA 引脚上的电容应为72pF。 如果是、ISO77xx 是否可以 在不出现 SI 问题的情况下支持快速 I2C 数据速率？

     

    RB、

    Jason  

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    TI__Guru**** 2455360 points
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    您好 Jason、

    感谢您的输入以及确认 RST、SCL、SDAI 和 SDAO 是逻辑 I/O。
    由于数字逻辑输入通常消耗几 uA 的电流(大多数 TI 数字隔离器小于10uA)、因此将这12个输入连接在一起是安全的、因为总电流仅等于120uA、而 ISO77xx 输出支持最大4mA 的电流。

    我知道 SCL 和其他引脚上最坏情况下的总电容将为120pF、这只会影响上升和下降时间。 对于3.3V 电源、120pF 电容和2mA 输出电流驱动、典型上升/下降时间将约为200ns。 我认为这足以支持高达1Mbps 的数据速率。

    尽管逻辑输入可以连接在一起而不会出现任何问题、但逻辑输出不能连接在一起。 一个输出驱动多个输入不是问题、但多个输出一起驱动将是问题。 如果一个输出为高电平、而另一个输出为低电平、则可能存在 VCC-GND 短路、这会对器件造成损坏。

    幸运的是、SDAO 输出是漏极开路、因为它是 I2C 的一项要求。 由于这些输出只能灌入电流且不能拉取、因此12个此类输出可连接到 ISO77xx 输入引脚、而不会出现任何问题。 请注意、每个 ISO77xx 输入只使用一个上拉电阻器很重要、使用来自所有12个输出的12个上拉电阻器可能会导致较大的灌电流、这可能违反 TPS23880的数据表规格。

    请务必与 PoE 团队核实、以确认 TPS23880 SDAI、SCL 和 RST 输入的 IIL 和 IIH 值。 对于 ISO77xx 输入、该值为±10uA。 谢谢。


    此致、
    Koteshwar Rao

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    您好、Rao、
    我仍在检查 PSE 产品线以检查实际的 IIL 和 IIH 值。
    我只是感到困惑、通常我们只关心负载电容以确保信号完整性、但为什么我们还应该关注 IIL 和 IIH？
    此外、在客户的电路中、他们希望为 ISO77xx 的 VCC1/2提供3V3。 驱动能力为+/-2mA、最大值
    如果是、在快速模式下、是否可以为 i2c 接口驱动120pF 负载电容？
    您能否指导我们如何通过计算或任何方式验证它？

    BR、
    Jason
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    您好 Jason、

    请注意、输入电流和输入电容对于信号完整性都很重要。 数字 I/O 的典型用途是它们通常仅连接到一个器件、因此、输入电流较小是最不需要考虑的问题。 另一方面、输入电容从会影响 I/O 可支持的最大数据速率的角度来看至关重要。

    在此应用中、您提到数据速率仅为400kbps (快速模式)、因此输入电容120pF 仍可接受、ISO77xx 可支持。 但是、由于 ISO77xx 现在将驱动12个 TPS23880输入、我希望确保其输出电流驱动能够通过12个输入来支持电流要求、而这些输入只需要由 ISO77xx 的一个输出来支持。

    我在上次答复中简单地提供了一些计算值、但我进行了拼写错误、认为3.3V 时的输出电流为4mA、而不是考虑2mA。 我在上一篇文章中进行了此更正、现在它反映了正确的值。
    正如我之前提到的、连接数字 I/O 时、我们需要考虑两个主要因素、即能够支持负载电流和负载电容要求。

    在这种情况下、可以通过计算负载电容的充电和放电时间来估算接口的上升和下降时间、该时间为120pF。 使用 i = C*dv/dt 时，上升和下降时间计算为大约200ns。 实际上升和下降时间预计会低得多、因为输出通道在内部不受电流限制。
    数字输出可驱动的最大输入数称为扇出。 要了解 ISO77xx 输出是否可以驱动 TPS23880的12个输入、我需要使用 TPS23880数字输入的 IIL 和 IIH。 为了使一切正常工作、ISO77xx 的输出电流(2mA)应大于12*(IIL 或 IIH、以较高者为准)。

    上述计算表明讨论中的这个特定接口是否受支持。 谢谢。


    此致、
    Koteshwar Rao
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    TI__Guru**** 2455360 points
    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。

    您好、Rao、

    清晰！！

    另一个问题是 、如果数据速率为400kHz、时钟的时间周期为2.5us、开/关时间的持续时间为1.25us。

    如果上升/下降时间为200ns、它将占用约16%的开/关时间。

    可接受的最高百分比是多少？

    或

    我如何检查它？

    BR、

    Jason

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    TI__Guru**** 2455360 points
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    您好 Jason、

    可接受的上升和下降时间量通常由用户、客户或 OEM 定义。 我认为、高达30%的上升/下降时间通常是可以接受的、16%的上升/下降时间应该是可以接受的。

    正如我之前提到的、请注意 ISO77xx 输出通道没有任何内部电流限制、在电容充电之前、ISO77xx 为电容充电的输出电流将远高于2mA。 因此、您将看到 ISO77xx 输出上升时间将远低于200ns。

    2mA 的 IOL/IOH 是数据表中列出的规格、作为我们建议您在输出引脚上连接的最大持续负载、并且不会超过该规格。负载电容器仅需要短时瞬态电流而不是连续电流、ISO77xx 支持此类运行。 谢谢。


    此致、
    Koteshwar Rao