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具有电隔离、线"或"能力和改善噪声容限的I2C接口
摘要: 本设计实例描述了一种简单而有效的方法为连接在I3C总线上的设备提供光隔离。
Abstract:
Key words :

  本设计实例描述了一种简单而有效的方法为连接在I2C总线上的设备提供光隔离(图1)。这个电路改进了早期的版本。(参考1)。SDA和SCL处在I2C总线的主区域。SDA1和SCL1在从设备区域。可以很容易对时钟线路进行光隔离,因为它具有从主设备到从设备的单向性。P沟道MOSFET,Q3为快速光耦合器IC2的LED提供电流,缓冲时钟线路。

图1此电路为从设备到I2C总线主设备提供了<a class=电隔离的双向线或能力连接" border="0" height="371" hspace="0" src="http://files.chinaaet.com/images/20100810/15e96ad9-8cbd-4fc8-9406-41ffa9ae70c0.jpg" width="344" />


  但数据线路是双向的。电路的该部分是对称的。电阻R6和R7为IC在总线从设备一侧的上拉电阻,而R3和R1为与位于SDA/SCL一侧平行于主I2C上拉电阻的虚拟上拉电阻。如果SDA和SDA1线都为高电平——也就是说,I2C设备没有将其电平拉低——Q1将截止,没有电流流进光耦IC2的发光二极管,IC2管脚7为高电平,Q2截止,光耦IC1的发光二极管也截止。

  如果有设备将SDA线驱动为低电平,IC2的发光二极管关闭,驱动IC2的7管脚为低电平;然后二极管D2开始导通。结果SDA1线处于低电平——IC2的低输出电压加上肖特基势垒二极管D2的阈值电压。在这种情况下,注意到IC1的发光二极管没有导通是十分重要的,因为它两端电压低于阈值。这意味着电路没有锁存,一旦SDA线被释放,它将恢复。


  Q3、PNPBJT(双载子接面电晶体)和Q1有效地缓冲SDA/SCL两条线,所以当连接总线的I?C设备的集电极开路级和漏极开路级保持线路为低电平时,没有额外的电流流入。这个配置允许光隔离接口重复拉低电平,提供线或能力。D1和D2使用肖特基势垒二极管,而不是普通二极管,为的是减少总线上低电平电压,改进噪声容限。最后,由于本设计使用Fairchild半导体公司的HCPL06XX设备具有低传播延时的特征,接口没有总线误操作问题,能够以400kHz或更高的速度良好工作(参考2)。
 

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