[参考译文] SCL2/SCA2电平问题

上升沿的速度受到由上拉电阻器和布线/器件电容形成的 R-C 低通滤波器的限制。

您无法轻松更改板的尺寸、但可以使用较小的上拉电阻器。

您好、William、

克莱门斯的回答是正确的。  

如果您看一下您盒装的信号、会发现该信号试图上升到1.8V、但很快被控制总线的 i2c 驱动器驱动为低电平。 这意味着上升时间过长、需要缩短。  

Clemens 建议将上拉电阻器更强、即值更低。 系统中的上拉电阻、请尝试将上拉电阻值减少到其值的一半。  

此致、

泰勒

您好、William、

100欧姆是非常强的上拉。 您是否认为您之前使用的是200欧姆的电阻器？  您选择100 Ω 是出于何种原因？ 正如您在示波器中看到的那样、选择这种强大的电阻器会增加 VOL。 电压电平非常高。 IXC 运行的 VIH 和 VIL 电压电平。  

VIH = VCC 的70%

VIL = VCC 的30%

VCC = 1.8V 时、对输入低电平的要求是 VIL = 0.54V

VCC = 1.2V 时、输入低电平要求是 VIL = 0.36V

对于1.8V 和1.2V 逻辑的低电平输入电压、650mV VOL 过高。 这意味着上拉电阻太强。 您是否有其他方法可以提高电阻？ 如果增大电阻会导致信号在切换回逻辑低电平之前无法及时上升至 VCC、这意味着 I2C 总线上来自寄生 PCB 布线电容、输入电容、长电缆长度等的电容过大。 可能需要减少寄生效应、这可能意味着在系统应用中使用更少的导线而缩短布线。  

此致、

泰勒

您好、William、

如果从 us/div 角度来看、SCL ~1MHz 似乎正在振荡。 10us/div 是范围。 测量6显示8.201MHz、但这似乎不准确。 TCA39306是否用于 I2C 或 I3C 相关应用？  

在 I3C 中、寄生总线电容是关键因素。 I3C 要求总线电容器< 50pF。 这包括 TCA39306 1侧和2侧组合上由于无源性而出现的寄生总线电容。 即 TCA39306是无源电平转换器、它不会重新驱动 IXC 总线、因此、1侧上的50pF 和侧上的50pF 相当于总寄生总线电容100pF、超出 I3C 规格。  

寄生总线电容可以来自 PCB 布线长度(1pF/cm 或3pF/英寸用于估算)、输入电容(每个从器件/主器件提供大约10pF 的输入电容)。 寄生电容的空间不大、因此应在设计中认真考虑。 似乎系统很难在大 VOL 和太慢的上升时间之间找到平衡点。  

在 TOP=1.66V 的波形中、上升时间过长。 它需要更快、这意味着 Rpull-up 需要更强、或者需要考虑和减少过多的寄生总线电容。  

请参阅此应用手册、其中介绍了如何计算 I2C 系统的相应上拉电阻。 本应用手册对 I3C 有类似的含义。  

https://www.ti.com/lit/an/slva485/slva485.pdf?ts = 1703173152500 & ref_url=https%253A%252F%252Fwww.google.com%252F

在2范围中、非单调信号来自导线上的电感、快速数据速率以及电平转换器两侧存在寄生总线电容这一事实、这实际上导致了上升沿上的轻微骤降。 我认为缓解这种情况的方法是引入串联电阻以滤除高频噪声、但这对于 I3C 而言是不可行的、因为时钟是12.5MHz。 解决此问题的另一种方法是缩短布线长度或任何其他电感路径。  

Unknown 说：

。是否是 TCA39306驱动问题？

TCA39306不会重新驱动 IXC 信号。 它是无源电平转换器。  

TCA9617B 之类的器件通过缓冲两个 I2C 总线来转接驱动信号。  

此外、执行快速测试以查看系统是否由于上升时间而出现故障、方法是通过软件降低数据速率。 查看这是否暂时解决了问题。 如果减慢数据确实可以解决问题、那么我们知道主要问题是否源于选择正确的上拉电阻和处理过大的寄生总线电容。  

此致、

泰勒

您好、William、  

当前客户设计与数据表实现略有不同。 我们不建议使用4.7千欧串联限流电阻器、也不建议在1.8V 和3.3V 之间快速切换。  

我尝试得到的是、R2510将有一些电流流经该电阻器(会很小)。 当存在电流和电阻时、会出现压降。 因此、看到 VREF2处的电压为1.75V、对于每个串联电阻器上会累积的压降、我并不感到意外。 由于这个想法、0.05V 似乎是合理的。  

另外、客户提供的1.2V 和1.8V 电源的精度如何？ 客户是否测量了电源的实际电压？ 它们与原理图中列出的标称电压的精确度如何？ 即、1.8V 电源可能为1.79V、4.7k 和200k 范围内的小压降可能导致 VREF2处的电压为1.75V。  

3.3V 缓冲器侧也可能出现泄漏。 我希望这是一个非常小的电流、但仍然是一个电流。  

此致、

泰勒

您好、William、

很抱歉耽误你的时间。  

TCA39416与 TCA39306基本是相同的器件、但具有上升时间和下降时间加速器等有源电路、这些有源电路有助于驱动 IXC 的上升沿和下降沿。  

20英寸的导线相当于大约60pF 的寄生电容器。 20' x 3pF/英寸= 60pF。 当在 PCB 上布线时、3PF /英寸是一个很好的估算值、该结果可能会因布线宽度、层高度等而异。 这也未考虑 TCA39416提供的输入电容以及 I3C_Hub 连接上存在的任何电容。 I3C 仅允许在总线线路上提供50pF 的电容器。 任何高于此值和总线的内容在技术上都超出规格。 在 I2C 应用中、我们建议在这种情况下使用缓冲器、但由于 I3C 在市场上相对较新、因此不存在很多支持 I3C 的缓冲器。 在这个情况下、TCA39416将在这方面发挥作用、但是这个器件并不是真正的缓冲器(1.2V 侧和1.8V 侧的组合寄生电容将出现并联)。 I3C 总线可能不在规格范围内、但 RTA/FTA 组合将有助于驱动 I3C 的转换。  

我在这里要说的是、由于50pF 电容限制、电流方框图很可能超出 I3C 的规范、但 TCA39416或许能够成功实现此过电容、因为它能够在 RTA/FTA 组合的帮助下驱动边沿转换。  

过去、TCA39416已经在我们实验室的12.5MHz 处使用~100pF 的总电容进行了测试。 信号结果正常。 即使使用 TCA39416添加了超规格电容、我也希望一个具有 I3C 功能的接收器能够正确确认。  

此致、

泰勒