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关于双向I2C总线电平转换芯片PCA9306的使用疑问

时间:10-02 整理:3721RD 点击:

最近在使用I2C电平转换芯片PCA9306时遇到一个问题,恳请大家可帮忙看看。

电路主要是由一个双路LDO输出芯片TLV7103318,和一个电平转换芯片PCA9306构成,电路图见附件。即TLV7103318的1.8V输出给PCA9306的VREF1供电,3.3V输出则通过一个200k电阻连到PCA9306的VREF2和EN端。两端I2C总线各加4.7k上拉电阻,连到各自的芯片I2C管脚。

问题是,上电后,TLV7103318的3.3V输出管脚输出的是3.3V,但1.8V输出管脚此时输出电压却是2.4V,按道理应该是1.8v才对呀。后来我把LDO的两个负载都断开后,这时两个电压输出都很正常,为3.3V和1.8V。查了许久没查出问题,此处十分疑惑。

但是我感觉问题出在PCA9306芯片内部 ,因为我单独把1.8V供电断开后(LDO的3.3V输出和PCA9306还连着),此时量1.8V这边的I2C信号电压,为2.4V。很明显是由3.3V把这个电压给拉高了。但是又由于3.3V是连了一个200k电阻再到芯片的,所以此处我也很困惑,它哪来这么大的电流能把LDO输出给拉高呢?

另外,在正常连接情况下,PCA9306的4个 I2C pin脚的电压都为高(因为都加了上拉),但只要我把任意一个管脚给拉到低电平(0V),则原来为2.4V的I2C管脚立马变成了1.8V,当然此时1.8V LDO的输出也是1.8V,怪哉!

不知是否有哪位同仁比较了解这个情况的,可给解答一下,多谢!

您好,建议您测试R42和R41的电流情况,电流应该是从这两个电阻灌进去的。另一建议您换一片PCA9306试试。

Sunny,你好!

在我之前陈述的情况下,测量了两个Rpu电阻R41和R42(均为4.7k)的两端压差,其中靠近电源端为3.297V,靠近芯片端为3.291V。从这个测试情况看,这两个电阻上流经的电流只有0.001mA。

另外,我前后测试3片PCA9306芯片,结果都一样,都存在这样 的问题。

按照datasheet中电路,Vref1直接接电源,所以有尝试将Vref1端上拉电阻去掉吗?

另外,有其他1.8V电压源而非LDO转出的1.8V验证下是否还是同样问题?

Kailyn你好!

    Vref1是直接连的1.8V LDO输出,但是按datasheet上的Figure 7典型应用图所述,SCL1和SCL2都是连到了Vref1上的,再说标准I2C也是需要连上拉到电源的,所以我不觉得这是一个问题。当然,我把上拉去掉后,1.8v还是异常。

    另外,用其他的1.8v输出接到这个芯片的Vref1上实验我再测试看看。

您好,我有些怀疑是LDO的问题,能不能尝试使用外部电源供电试试。

Kailyn,你好!

    外接了一个1.8v电源,实测了下,电源确实保持在1.8v左右了,但从测试数据看,我觉得还是有些问题。测试数据如下图,其中,Vref1端的两个上拉电阻两端电压,靠近OC门的电压居然会比电源电压高,显然有电流从芯片内往外灌电流了。

Sunny,你好!

     我将1.8v电源改用外部电源测试了看,结果在我上一个回复里。确实看到电源稳定在1.8v,但是还是有些异常,麻烦您在我帖子里的上一个回复里看下。谢谢!

这种情况是不是你的3.3V上电先于1.8V导致3.3V那边电流流过来?

尝试1.8V先上电于3.3V试试呢?

Kailyn,你好!

     我尝试过1.8v先于3.3v上电(即3.3v先断开,待1.8v上电后,再接上3.3v),当然用的都是LDO(TLV7103318)的输出,然而现象和之前是一样的,1.8v被拉高到2.4v。

您好 ,看到您的图了,我还是建议使用外部的电源试试,不要用LDO。

Sunny,可是在我的电路里还是得用LDO之类的东西,没法用外接电源呀。

我对电源不是很熟悉,我想是不是LDO的输出没有sink/source电流的能力,以致于3.3V端的微小电流流到1.8V端导致电压上升。

我觉得这是其中的一个问题。

总的说来,我认为主要有两个问题。一个是电平转换芯片确实存在漏电的问题,另一个是LDO无sink电流能力,导致这个问题1.8v被拉高这个问题显露出来。

恩,如果在你的应用中必须使用LDO作为电源的话,可以使用其他1.8V到3.3V电平转换器件。比如TXS010x系列或者SN74LVC8T245等也都可以。

现在有结论吗,是什么原因引起的呢?

没有结论,我倾向于认为是芯片自身问题

我也遇到了跟你一模一样的问题。

看了你的帖子,感觉就是这个芯片的问题了。

后来你是怎么解决的?换芯片了吗?

Kailyn:

我在一款产品上面用了你们二款IC,有同样的问题,SENSOR_1V5和VDDL为同一组LDO供电,PCA9306经常把1.5V电源电压拉到2V左右,至使SN74AVC2T45生产时经常损坏,见图

R45直接改0Ohm试试

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