[FAQ] I2C 应用应该使用什么模拟开关/多路复用器？

在寻找 I2C 模拟开关/多路复用器时，了解 I2C 标准的一些规范非常重要：

• 两线制开漏协议
• 电压电平：2V、1.8V、3.3V 和 5V
• 频率：通常约为 400kHz，但在独特情况下可达到 5MHz
• 最大总线电容：标准模式和快速模式为 400pF，超快速模式最高为 550pF
  

了解上述知识并知道 I2C 是一种两线制开漏协议后，利用以下面向模拟开关/多路复用器的 4 个关键规格，可帮助您为系统选择正确的器件：

1. 模拟开关/多路复用器的配置。如前所述，I2C 是一种两线制协议，因此需要一个双通道器件。要在两个外设总线或两个控制器之间进行多路复用，应在控制器和外设之间放置一个 2:1 器件。因此，需要一个双通道 2:1 器件。您本身并不仅限于使用 2 个外设/控制器。随着外设/控制器数量的增加，配置也会增加，但通道数量将保持不变。（即 4 个外设需要一个双通道 4:1 器件。）
   
2. I2C 的电压电平可能为2V、1.8V、3.3V 或 5V，因此选择一个能够支持系统提供上述 I2C 电平的器件非常重要。
   
3. 模拟开关/多路复用器的导通电容。I2C 标准规定标准和快速模式的最大总线电容为 400pF，超快速模式的最大总线电容为 550pF。虽然这样可以留出一定的裕度，但最好仍然尝试尽可能地减小从多路复用器本身积累的电容。模拟开关/多路复用器可向系统添加的电容大小会因使用情况而异，但在选择用于开关 I2C 信号的模拟开关/多路复用器时，应考虑到这一点。
   
4. 这里，带宽通常不会成为限制因素，但最好仍进行检查。I2C 标准频率为 100kHz，快速模式下为 400kHz，高速模式下为4Mhz，而超快速模式下为 5MHz。这些频率相对较低，而 TI 的所有模拟开关/多路复用器都将能够支持最快的 I2C 信号。

下表推荐了一些可在数据信号路径上传递 I2C 信号的多路复用器。这些器件通过 GPIO 控制。对于通过 I2C 输入控制的器件，请参阅 I2C 开关和多路复用器。下面并不是支持 I2C 信号的器件的详尽列表。表格底部提供的链接包含更多可用于 I2C 的器件。

对于需要连接/断开 I2C 总线而不进行多路复用的情况，TS5A23166、TMUX1121 或 TMUX1122 等双通道 1:1 器件都可以支持这一需求。**有关 I2C 总线的更多信息，请参阅认识 I2C 总线、I2C 总线上拉电阻器计算和TI 高精度实验室 – 开关和多路复用器：如何为 I2C 应用选择正确的信号开关