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[参考译文] TXS0104E:接地偏移和振荡

Guru**** 2387080 points
Other Parts Discussed in Thread: TXS0104E, TXU0304, LSF0204, TXB0108
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/logic-group/logic/f/logic-forum/1121120/txs0104e-ground-offset-and-oscillations

器件型号:TXS0104E
主题中讨论的其他器件: TXU0304LSF0204TXB0108

你(们)好

我有一个设计、在该设计中、我使用 TXS0104E 通过 TXS0104E 将 SPI 信号从3.3V 转换为5V。 当我测试它时、我注意到我需要帮助解决的多个不同问题。 请注意、我在该设计中使用了2个不同的 SPI 总线、每个总线都显示了不同的问题。

问题1:  

使用我的一条使用 TXS0104E 进行转换的 SPI 总线、我注意到输出遵循输入波形、但当 CS 信号变为低电平时、它会变为非零电压。 当 TXS0104E 被启用时、它会将接地电压上移。 MOSI 信号也不会变为稳定的高电平、而是仅产生瞬时尖峰。 下图显示了 SPI 输入侧信号、而 不将其连接到 TXS0104E、然后在连接 到 TXS0104E 时连接到同一信号。

SPI CS (蓝色)、SPI MOSI (黄色)、未 连接 TXS0104E。

 连接 TXS0104E 的 SPI CS (蓝色)、SPI MOSI (黄色)(示波器上的设置相同)

然后、我尝试  使用一个简单的脉冲单独测试 TXS0104E。并看到、当器件被启用时、它看起来像是接地电压升高。

  这是禁用 TXS0104E 时脉冲的样子。 请注意、黄色 是输入(3.3V)、蓝色是输出(5V)。

这就是我启用 TXS0104E 时的样子。 输出遵循输入并变为5V、但输入和输出低电平似乎都升至2V、而不是0V。

  

在我看来、低电压 应该保持0V。 我在 这里缺少什么吗?

问题2:

第二条 SPI 线连接到第二条 TXS0104E、我遇到了一个完全不同的问题。  当输入被拉至低电平时、似乎有通态振荡。

同样、这就是不使用 TXS0104E 时 CS 和 MOSI 的输入的外观:

 连接 TXS0104E 后、CS 和 MOSI 的输入如下所示:

 这不是很容易看到、但随着 CS (蓝色)变低、它会 很大的振荡。 MOSI 在低电平时也会振荡、 而在被拉 至高电平时短暂稳定。

我希望 对上述任何一个问题都能提供任何帮助。

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    TXS kΩ 内部10k Ω 上拉电阻器、这可能与外部下拉电阻器或弱驱动器相冲突。

    TXS 具有边缘加速器 sm、这可能与电容/电感负载(例如长迹线、连接器或电缆)相冲突。

    对于 SPI、应使用缓冲固定方向转换器、如 TXU0304。

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    感谢您的回复。 我没有任何外部下拉电阻器、但我想它可能与我的驱动器有关、尽管我不知道如何操作。 我进行了另一项测试、在该测试中、我只需使用一根导线将输入下拉至接地。这似乎正常工作、但当我使用驱动器的输出时、我会得到该偏移接地。 我的司机是 Jetson Nano。 不知道它的 IO 是否有我缺少的一些限制。

    我会考虑您的建议、而是使用  TXU0304、不过我想  MISO 线路需要额外一个、因为它在相反的 方向上工作。

    过去、我一直只是使用以下电路进行逻辑电平转换(大多数是 I2C)、您认为在这种情况下、它适用于 SPI 吗?


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    TXU0304有一个反向通道。

    基于 MOSFET 的转换器与 LSF0204基本相同。 它需要针对速度高于 I²C Ω 的情况提供强大的上拉电阻。

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    感谢您提供信息。

    出于兴趣、我做了更多的测试和挖掘、并注意到了一些事情。 首先、我注意到、我的 Nvidia Jetson 上的 I2C 也通过了相同的转换器、工作正常。 这让我感到困惑、所以我深入了解了 Jetson nano 的文档。

    我发现 I2C 线路是可耐受3.3V 电压的专用开漏 IO、但 SPI 线路不同。 它们是1.8V 通用 IO、通过自己的转换器达到3.3V。 我不了解所有细节、但我怀疑 链接这两个转换器会导致我的问题。下面是有问题的转换器原理图:

    我查看了该转换器的数据表、发现了以下行:"TXB0108的输出驱动器具有较低的直流驱动强度。 kΩ 上拉或下拉电阻器从外部连接到数据 I/O、则其值必须保持高于50 μ s、以确保它们不会与 TXB0108的输出驱动器相竞争。"

    由于我的转换器包含10K 上拉电阻器、我假设这会导致我看到的偏移。 这有道理吗?  

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    是;TXB 与其他双向转换器(包括其他 TXB)不兼容。

    使用 TXU。