具有电隔离、线"或"能力和改善噪声容限的I2C接口

技术分类: 模拟设计  | 2007-10-26
MicheleCostantino,MicrosaicSystemsLtd,Woking,UnitedKingdom

  本设计实例描述了一种简单而有效的方法为连接在I2C总线上的设备提供光隔离(图1)。这个电路改进了早期的版本。(参考1)。SDA和SCL处在I2C总线的主区域。SDA1和SCL1在从设备区域。可以很容易对时钟线路进行光隔离,因为它具有从主设备到从设备的单向性。P沟道MOSFET,Q3为快速光耦合器IC2的LED提供电流,缓冲时钟线路。

图1此电路为从设备到I2C总线主设备提供了电隔离的双向线或能力连接


  但数据线路是双向的。电路的该部分是对称的。电阻R6和R7为IC在总线从设备一侧的上拉电阻,而R3和R1为与位于SDA/SCL一侧平行于主I2C上拉电阻的虚拟上拉电阻。如果SDA和SDA1线都为高电平——也就是说,I2C设备没有将其电平拉低——Q1将截止,没有电流流进光耦IC2的发光二极管,IC2管脚7为高电平,Q2截止,光耦IC1的发光二极管也截止。

  如果有设备将SDA线驱动为低电平,IC2的发光二极管关闭,驱动IC2的7管脚为低电平;然后二极管D2开始导通。结果SDA1线处于低电平——IC2的低输出电压加上肖特基势垒二极管D2的阈值电压。在这种情况下,注意到IC1的发光二极管没有导通是十分重要的,因为它两端电压低于阈值。这意味着电路没

有锁存,一旦SDA线被释放,它将恢复。

  Q3、PNPBJT(双载子接面电晶体)和Q1有效地缓冲SDA/SCL两条线,所以当连接总线的I?C设备的集电极开路级和漏极开路级保持线路为低电平时,没有额外的电流流入。这个配置允许光隔离接口重复拉低电平,提供线或能力。D1和D2使用肖特基势垒二极管,而不是普通二极管,为的是减少总线上低电平电压,改进噪声容限。最后,由于本设计使用Fairchild半导体公司的HCPL06XX设备具有低传播延时的特征,接口没有总线误操作问题,能够以400kHz或更高的速度良好工作(参考2)。

参考资料
1. Nguyen,Minh-Tam,andMartinBaumbach,“Two-wireinterfacehasgalvanicisolation,”EDN,Nov11,1999,pg174.
2. Blozis,Steve,“Opto-electricalisolationoftheI2C-Bus,”EmbeddedSystemsDesign,Oct14,2004.

0
0
(请您对文章做出评价)
加载中

对文章的评论

更多评论

剩余字数:  

相关在线研讨会

我要参加

TI高性能模拟产品在典型工业应用中的解决方案

时间:2008-09-26 00:00:00-00:00:00
简介:德州仪器公司(TI)是全球领先的模拟半导体器件供应商,凭借多年的研发经验、先进的制造工艺,以及遍布全球的技术支持网络,TI可以…

浏览该文章的用户还看过...

  • 文 章

  • 论 坛

  • 博 客

  • 小 组

设计资源与分销

  • 博客推荐

  • 论坛推荐

  • 在线研讨会