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  • TCA9509 电平转换 I2C 和 SMBUS 总线中继器

    • ZHCS352E August   2011  – October 2024 TCA9509

      PRODUCTION DATA  

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  • TCA9509 电平转换 I2C 和 SMBUS 总线中继器
  1.   1
  2. 1 特性
  3. 2 应用
  4. 3 说明
  5. 4 Pin Configuration and Functions
  6. 5 Specifications
    1. 5.1 Absolute Maximum Ratings
    2. 5.2 ESD Ratings
    3. 5.3 Recommended Operating Conditions
    4. 5.4 Thermal Information
    5. 5.5 Electrical Characteristics
    6. 5.6 Timing Requirements
    7. 5.7 I2C Interface Timing Requirements
  7. 6 Parameter Measurement Information
  8. 7 Detailed Description
    1. 7.1 Overview
    2. 7.2 Functional Block Diagram
    3. 7.3 Feature Description
      1. 7.3.1 Two-Channel Bidirectional Buffer
      2. 7.3.2 Integrated A-Side Current Source
      3. 7.3.3 Standard Mode and Fast Mode Support
    4. 7.4 Device Functional Modes
  9. 8 Application and Implementation
    1. 8.1 Application Information
    2. 8.2 Typical Application
      1. 8.2.1 Design Requirements
      2. 8.2.2 Detailed Design Procedure
        1. 8.2.2.1 Clock Stretching Support
        2. 8.2.2.2 VILC and Pulldown Strength Requirements
  10. 9 Power Supply Recommendations
  11. 10Layout
    1. 10.1 Layout Guidelines
    2. 10.2 Layout Example
  12. 11Device and Documentation Support
    1. 11.1 接收文档更新通知
    2. 11.2 支持资源
    3. 11.3 商标
    4. 11.4 静电放电警告
    5. 11.5 术语表
  13. 12Revision History
  14. 13Mechanical, Packaging, and Orderable Information
    1. 13.1 Tape and Reel Information
  15. 重要声明
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Data Sheet

TCA9509 电平转换 I2C 和 SMBUS 总线中继器

本资源的原文使用英文撰写。 为方便起见，TI 提供了译文；由于翻译过程中可能使用了自动化工具，TI 不保证译文的准确性。 为确认准确性，请务必访问 ti.com 参考最新的英文版本（控制文档）。

下载最新的英语版本

1 特性

  • 双通道双向缓冲器
  • 与 I2C 总线和 SMBus 兼容
  • B 侧的工作电源电压范围为 2.7V 至 5.5V
  • A 侧的工作电源电压范围为 0.9V 至 5.5V
  • 0.9V 至 5.5V 和 2.7V 至 5.5V 的电压电平转换
  • 高电平有效中继器使能输入
  • 低电压端口 A 上无需使用外部上拉电阻器
  • 漏极开路 I2C I/O
  • 5.5V 耐压 I2C 和使能输入支持混合模式信号操作
  • 无闭锁操作
  • 适应标准模式和快速模式 I2C 器件和多个控制器
  • 支持中继器上的仲裁及时钟延伸
  • 断电高阻抗 I2C 总线引脚
  • 支持 400kHz 快速 I2C 总线运行速度
  • 可采用
    • 1.6mm × 1.6mm、0.4mm 高、0.5mm 间距 QFN 封装
    • 3mm × 3mm 业界通用 MSOP 封装
  • 闩锁性能超过 100mA，符合 JESD 78 II 类规范的要求
  • ESD 保护性能超过 JESD 22 规范要求
    • 2000V 人体放电模型 (A114-A)
    • 1000V 充电器件模型 (C101)

2 应用

  • 服务器
  • 路由器（电信交换设备）
  • 工业设备
  • 产品包含多个 I2C 目标和/或长 PCB 布线
器件信息
器件型号 封装 (1) 本体尺寸（标称值）
TCA9509 VSSOP (8) 3.00mm × 3.00mm
X2QFN (8) 1.60mm × 1.60mm
(1) 如需了解所有可用封装，请参阅数据表末尾的可订购产品附录。
TCA9509 简化版原理图简化版原理图

3 说明

TCA9509 集成电路是一款适用于 I2C/SMBus 系统的 I2C 总线/SMBus 中继器。此器件还可在混合模式应用中提供低电压（低至 0.9V）和较高电压（2.7V 至 5.5V）间的双向电压电平转换（上行转换/下行转换）。电平转换期间，这个器件在不损失系统性能的情况下可扩展 I2C 和相似的总线系统。

TCA9509 可缓冲 I2C 总线上的串行数据 (SDA) 和串行时钟 (SCL) 信号，因此支持 B 侧 400pF 的总线电容。这款器件也可用于将总线隔离为电压和电容两部分。

TCA9509 具有两类驱动器：A 侧驱动器和 B 侧驱动器。所有输入和 B 侧 I/O 均可承受 5.5V 的过压。器件未通电时（VCCB 和/或 VCCA = 0V），A 侧 I/O 能够承受 5.5V 的过压。

总线端口 B 驱动器兼容 SMBus I/O 电平，而 A 侧则使用电流检测机制检测阻止总线锁定的输入或输出低电平信号。A 侧为上拉和 200Ω 下拉驱动器提供 1mA 电流源。这使 A 侧低电平能适应更小的电压摆幅。A 侧内部缓冲器的输出下拉低电平设定为 0.2V 左右，而内部缓冲器设定的输入阈值比输出电压低电平大约低 50mV。尽管 A 侧 I/O 为内部低电平驱动，但该低电平不被识别为输入低电平。这能够避免发生锁定条件。B 侧输出下拉驱动硬低电平，输入电平设置为 0.3 × SMBus 或 I2C 总线电压电平，使 B 侧可以连接到任何其他 I2C 总线器件或缓冲器。

TCA9509 驱动器只有在 VCCA 高于 0.8V 并且 VCCB 高于 2.5V 时才能启用。也可使用使能 (EN) 引脚在系统控制下打开和关闭驱动器。请注意，只能在总线空闲时更改 EN 引脚的状态。

4 Pin Configuration and Functions

TCA9509 RVH Package,8-Pin X2QFN,Top ViewFigure 4-1 RVH Package,8-Pin X2QFN,Top View
TCA9509 DGK Package,8-Pin VSSOP,Top ViewFigure 4-2 DGK Package,8-Pin VSSOP,Top View
Table 4-1 Pin Functions
PIN I/O DESCRIPTION
NAME NO.
VCCA 1 Supply A-side supply voltage (0.9 V to 5.5 V)
SCLA 2 I/O Serial clock bus, A side.
SDAA 3 I/O Serial data bus, A side.
GND 4 Supply Supply ground
EN 5 Input Active-high repeater enable input
SDAB 6 I/O Serial data bus, B side. Connect to VCCB through a pull-up resistor.
SCLB 7 I/O Serial clock bus, B side. Connect to VCCB through a pull-up resistor.
VCCB 8 Supply B-side and device supply voltage (2.7 V to 5.5 V)
Thermal Attach Pad - - Thermal Attach Pad is not electrically connected and it is recommended to be attached to GND for best thermal performance. This is for the RVH package only.

5 Specifications

5.1 Absolute Maximum Ratings

over operating free-air temperature range (unless otherwise noted)(1)
MINMAXUNIT
VCCBSupply voltage–0.56V
VCCASupply voltage–0.56V
VIEnable input voltage(2)–0.56V
VI/OI2C bus voltage(2)–0.56V
IIKInput clamp currentVI < 0–20mA
IOKOutput clamp currentVO < 0–20
PdMax power dissipation100mW
TJJunction temperature125°C
TstgStorage temperature–65150°C
(1) Stresses beyond those listed under "absolute maximum ratings" may cause permanent damage to the device. These are stress ratings only, and functional operation of the device at these or any other conditions beyond those indicated under "recommended operating conditions" is not implied. Exposure to absolute-maximum-rated conditions for extended periods may affect device reliability.
(2) The input negative-voltage and output voltage ratings may be exceeded if the input and output current ratings are observed.

 
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