具有边沿速率加速器的 TXB 和 TXS 电压电平转换器的注意事项

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摘要

自动方向电平转换器系列较其他电平转换系列器件具有较弱输出，易于被主机过驱动。这使得自动方向器件对 I²C、MDIO、四通道 SPI 等双向接口来说必不可少。

电压转换器和电平转换器 中所述的 TXS 和 TXB 自动方向电平转换器系列设计具有边沿速率加速器（通常称为“单稳态”）。单稳态针对设定的脉宽持续时间而设计，可实现出色的信号完整性，但会受 RC 元件的影响。因此，在与其他外部元件配合使用时，应谨慎考虑，因为大多数单稳态问题均是由器件使用不当、单稳态误触发和布局设计不良导致的。

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1 引言

德州仪器 (TI) 的电平转换器产品系列包含许多不同类型的电平转换功能，这些功能都可以满足几乎任何应用要求。TI 的电平转换产品系列包括工业级和汽车级自动方向、方向控制、定向和特定于应用的电平转换器。有关常用接口类型的推荐电平转换器件列表，请参阅表 1-1。有关 TI 所有电平转换设计的更多信息，请访问 TI 的电平转换登录页面，网址为 www.ti.com/translation。

表 1-1 按接口推荐的转换器

	转换电平
接口	最高 3.6V	最高 5.5V
FET 更换	2N7001T	SN74LXC1T45 / TXU0101
1 位 GPIO/时钟信号	SN74AXC1T45	SN74LXC1T45 / TXU0101
2 位 GPIO	SN74AXC2T245	SN74LXC2T45 / TXU0102
2 引脚 JTAG/UART	SN74AXC2T45	SN74LXC2T45 / TXU0202
I2C/MDIO/SMBus	TXS0102 / LSF0102	TXS0102 / LSF0102
IC-USB	SN74AVC2T872 / TXS0202	不适用
4 位 GPIO	SN74AXC4T245	TXB0104 / TXU0104
UART	SN74AXC4T245	TXU0204
SPI	SN74AXC4T774	TXU0304
JTAG	SN74AXC4T774	TXU0304
I2S/PCM	SN74AXC4T774 / TXB0104	TXB0104 / TXU0204
四通道 SPI	TXB0106	TXB0106
SDIO/SD/MMC	TXS0206 / TWL1200	不适用
8 位 GPIO/RGMII	SN74AXC8T245	SN74LXC8T245

2 单稳态设计持续时间

图 2-1 达到设计的持续时间之前的单稳态超时示例

2.1 设计注意事项

图 6-4 显示了在大约 200pF 时单稳态超时。
请勿使单稳态在达到设计的持续时间之前过期或超时。
考虑使用足够短的布线，以便在 10ns 至 30ns 的单稳态持续时间内实现往返延迟反射。
避免过多负载（与数据表类似），因为布线长度越长，集总容性负载越大。
如需其他帮助，请在 TI E2E™ 逻辑支持论坛 上向我们的工程师提问。

2.2 推荐器件

因布线长度较长、连接器等而具有较高容性负载的应用通常不需要自动方向。此类应用（例如 SPI）需要具有较强输出缓冲器的器件。请参阅表 2-1，了解更多合适的推荐器件。

表 2-1 推荐器件

器件型号	AEC-Q100 标准	电压转换范围	特性
TXU0304		1.1V 至 5.5V	施密特触发输入集成下拉电阻器 V_CC 隔离和 V_CC 断开，无干扰电源时序
TXU0304-Q1	✓	1.1V 至 5.5V	施密特触发输入集成下拉电阻器 V_CC 隔离和 V_CC 断开，无干扰电源时序
SN74AXC4T774		0.65V 至 3.6V	方向控制型无干扰电源定序 V_CC 隔离
SN74AXC4T774-Q1	✓	0.65V 至 3.6V	方向控制型无干扰电源定序 V_CC 隔离

如需更多器件，请浏览在线参数工具，您可以在其中按所需电压、通道数量和其他特性进行挑选。

3 缓慢上升和下降时间的设计注意事项

图 3-1 2.4µS/V 时的缓慢上升和下降时间示例

3.1 设计注意事项

图 6-4 显示了由于缓慢输入上升时间超出数据表建议值而导致的单稳态误触发。
请勿使用缓慢输入上升或下降转换速率。
如图所示，单稳态可以在设计的持续时间之前触发或过期，在系统级别产生不利影响。
考虑根据数据表的输入转换速率，使用足够快的输入边沿。
慢速或浮点 CMOS 输入的影响
如需其他帮助，请在 TI E2E™ 逻辑支持论坛 上向我们的工程师提问。