3 通过 P82B96 延长 I²C 通信距离

P82B96 器件是一款总线缓冲器，支持在 I²C 总线与具有不同电压和电流电平的多种总线配置之间进行双向数据传输。P82B96 的优势之一是支持更长的电缆和走线，并允许在每条 I²C 总线上连接更多器件，因为此芯片能够隔离总线电容，使新总线或远程 I²C 节点的总负载（器件数量和走线长度）不会影响其他 I²C 总线（或节点）。因此，由于电容限制或器件之间物理距离带来的系统中 I²C 器件数量限制可以得到显著改善。P82B96 的主要特性为

• 工作电源电压范围为 2V 至 15V
• 可在不同逻辑电平（2V 至 15V）的 I²C 总线之间进行接口连接
• 主侧 (S_x/S_y) 允许 400pF 的总线电容，传输侧 (T_x/T_y) 允许 4000pF 的总线电容，从而支持更长的电缆连接
• 传输侧的输出 (T_x/T_y) 具有高电流下拉能力，可驱动低阻抗或高电容总线
• 可在至少 20 米长的导线上实现 400kHz 的快速 I²C 总线通信。

图 3-1 显示了 P82B96 的典型应用电路。

图 3-1 基于 P82B96 的长距离 I²C 通信

请注意，在任何设计中，不同 P82B96 器件的 S_x 引脚绝不能相互连接，否则系统将非常容易受到感应噪声干扰，并且无法支持所有 I²C 运行模式。请参阅图 3-2（为简化方框图，已省略上拉电阻。下面的系统方框图表达的是相同的含义）。这意味着在同一节点上，P82B96 的两个或多个 S_x 或 S_y I/O 不能相互连接。P82B96 的设计不支持此配置。原因在于双向 I²C 信号没有方向控制引脚，因此在 S_x/S_y 端采用略有差异的逻辑低电平，以避免缓冲器发生锁存。

图 3-2 P82B96 不支持 S_x 引脚互连