具有 8kV HBM ESD 的 TCA9406 2 位双向 1MHz I2C 总线和 SMBus 电压电平转换器

1 特性

• 适用于 I²C 应用中的 SDA 和 SCL 线路的 2 位双向转换器 转换器
• 用无方向引脚提供双向电压转换
• 高阻抗输出 SCL_A、SDA_A、SCL_B、SDA_B 引脚（当 OE = 低电平或 V_CC = 0V 时）
• 所有 SDA 和 SCL 引脚上都配有内部 10kΩ 上拉电阻器
• A 端口上 1.65V 至 3.6V，B 端口上 2.3V 至 5.5V (V_CCA ≤ V_CCB)
• V_CC 隔离特性：如果任何一个 V_CC 输入接地 (GND)，则两个端口均处于高阻抗状态
• 无需电源定序：V_CCA 或 V_CCB 均可优先斜升
• 当 V_CCA 或 V_CCB = 0V 时，可实现低至 2µA 的 I_off
• OE 输入可直接连接至 V_CCA，也可通过 GPIO 进行控制
• 闩锁性能超出 JESD 78 II 类规范要求的 100mA
• 静电放电 (ESD) 保护性能超过 JESD 22 规范的要求
  • A 端口
    • 2500V 人体放电模型 (A114-B)
    • 250V 机器放电模式 (A115-A)
    • 1500V 充电器件模型 (C101)
  • B 端口
    • 8kV 人体放电模型 (A114-B)
    • 250V 机器放电模式 (A115-A)
    • 1500V 充电器件模型 (C101)

2 应用

• I²C/SMBus
• UART
• 通用输入/输出 (GPIO)

3 说明

TCA9406 是一款具有输出使能 (OE) 输入的 2 位双向 I²C 和 SMBus 电压电平转换器。它在 A 侧的运行电压范围为 1.65V 至 3.6V，基准为 V_CCA，在 B 侧的运行电压范围为 2.3V 至 5.5V，基准为 V_CCB。因此，该器件能够在典型的 1.8V、2.5V、3.3V 和 5V 电源轨之间，进行任何高低逻辑信号电平切换。

OE 输入引脚的基准为 V_CCA，可以直接连接至 V_CCA，但也可以承受 5.5V 的电压。用户还可以对 OE 引脚进行控制，将其设置为低电平，使所有 SCL 和 SDA 引脚均处于高阻抗状态，从而显著减少静态电流消耗。

在正常 I²C 和 SMBus 运行配置或其他漏极开路配置下，TCA9406 可以支持最高 2Mbps 的速度，因此，它可以达到标准 I²C 速度要求，即 SCL 频率为 100kHz（标准模式）、400kHz（快速模式）或 1MHz（快速模式升级版）。该器件还可用作通用电平转换器，而且当 A 侧和 B 侧端口均是通过推挽式器件驱动时，TCA9406 可支持最高 24Mbps 的速度。

TCA9406 在 SCL_A、SDA_A、SCL_B 和 SDA_B 上 具有 内部 10kΩ 上拉电阻器。您还可以向总线添加额外的上拉电阻器，从而减小总上拉电阻并加快上升沿的上升速度。

1. 如需了解所有可用封装，请见数据表末尾的可订购产品附录。

Device Images

TCA9406 典型应用方框图

4 修订历史记录

Changes from F Revision (October 2018) to G Revision

• Changed section title From: Pullup or Pulldown Resistors on I/O Lines To: Pullup Resistors on I/O LinesGo
• Deleted text "An external pull down..." and Equation 1 from the Detailed Design Procedure sectionGo
• Changed pin 1 From: To controller To: To system in Figure 13Go
• Changed pin 5 From: To system To: To controller in Figure 13Go

Changes from E Revision (August 2018) to F Revision

• Changed the Functional Block DiagramGo
• Changed the Enable and Disable sectionGo

Changes from D Revision (July 2018) to E Revision

• Changed the new DSBGA pinout drawing From: Bottom View to: Top View Go

Changes from C Revision (December 2014) to D Revision

• Changed the updated pinout drawings Go
• Changed t_dis no external load MAX values From: 50 To: 200 ns in Switching Characteristics (V_CCA = 1.8 V ± 0.15 V)Go
• Changed t_dis no external load MAX values From: 40 To: 200 ns in Switching Characteristics (V_CCA = 1.8 V ± 0.15 V)Go
• Changed t_dis no external load MAX values From: 35 To: 200 ns in Switching Characteristics (V_CCA = 1.8 V ± 0.15 V)Go
• Changed t_dis no external load MAX values From: 50 To: 200 ns in Switching Characteristics (V_CCA = 2.5 V ± 0.2 V)Go
• Changed t_dis no external load MAX values From: 40 To: 200 ns in Switching Characteristics (V_CCA = 1.8 V ± 0.15 V)Go
• Changed t_dis no external load MAX values From: 35 To: 200 ns in Switching Characteristics (V_CCA = 1.8 V ± 0.15 V)Go
• Changed t_dis no external load MAX values From: 40 To: 200 ns in Switching Characteristics (V_CCA = 1.8 V ± 0.15 V)Go
• Changed t_dis no external load MAX values From: 35 To: 200 ns in Switching Characteristics (V_CCA = 1.8 V ± 0.15 V)Go
• Changed the Parameter Measurement Information sectionGo

Changes from B Revision (June 2013) to C Revision

• Added 引脚配置和功能 部分、ESD 额定值 表、特性 说明 部分、器件功能模式、应用和实施 部分、电源相关建议 部分、布局 部分、器件和文档支持 部分以及机械、封装和可订购信息 部分Go

Changes from A Revision (Febuary 2013) to B Revision

• 删除了订购信息表，您现在可以在 POA 中找到相应的信息 Go

5 Pin Configuration and Functions

6 Specifications