《電子技術應用》
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具有電隔離、線"或"能力和改善噪聲容限的I2C接口
摘要: 本設計實例描述了一種簡單而有效的方法為連接在I3C總線上的設備提供光隔離。
Abstract:
Key words :

  本設計實例描述了一種簡單而有效的方法為連接在I2C總線上的設備提供光隔離(圖1)。這個電路改進了早期的版本。(參考1)。SDA和SCL處在I2C總線的主區域。SDA1和SCL1在從設備區域。可以很容易對時鐘線路進行光隔離,因為它具有從主設備到從設備的單向性。P溝道MOSFET,Q3為快速光耦合器IC2的LED提供電流,緩沖時鐘線路。

圖1此電路為從設備到I2C總線主設備提供了<a class=電隔離的雙向線或能力連接" border="0" height="371" hspace="0" src="http://files.chinaaet.com/images/20100810/15e96ad9-8cbd-4fc8-9406-41ffa9ae70c0.jpg" width="344" />


  但數據線路是雙向的。電路的該部分是對稱的。電阻R6和R7為IC在總線從設備一側的上拉電阻,而R3和R1為與位于SDA/SCL一側平行于主I2C上拉電阻的虛擬上拉電阻。如果SDA和SDA1線都為高電平——也就是說,I2C設備沒有將其電平拉低——Q1將截止,沒有電流流進光耦IC2的發光二極管,IC2管腳7為高電平,Q2截止,光耦IC1的發光二極管也截止。

  如果有設備將SDA線驅動為低電平,IC2的發光二極管關閉,驅動IC2的7管腳為低電平;然后二極管D2開始導通。結果SDA1線處于低電平——IC2的低輸出電壓加上肖特基勢壘二極管D2的閾值電壓。在這種情況下,注意到IC1的發光二極管沒有導通是十分重要的,因為它兩端電壓低于閾值。這意味著電路沒有鎖存,一旦SDA線被釋放,它將恢復。


  Q3、PNPBJT(雙載子接面電晶體)和Q1有效地緩沖SDA/SCL兩條線,所以當連接總線的I?C設備的集電極開路級和漏極開路級保持線路為低電平時,沒有額外的電流流入。這個配置允許光隔離接口重復拉低電平,提供線或能力。D1和D2使用肖特基勢壘二極管,而不是普通二極管,為的是減少總線上低電平電壓,改進噪聲容限。最后,由于本設計使用Fairchild半導體公司的HCPL06XX設備具有低傳播延時的特征,接口沒有總線誤操作問題,能夠以400kHz或更高的速度良好工作(參考2)。
 

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