LinkedIn YouTube Facebook
Szukaj

Newsletter

Proszę czekać.

Dziękujemy za zgłoszenie!

Wstecz
Artykuły

Translator napięciowy magistral I2C/SMbus

„Bałagan” napięciowy zaczął poważnie dotykać także układy wyposażone w interfejsy I2C i SMbus. Proste urządzenie prezentowane w artykule, problem ten eliminuje począwszy od napięcia zasilającego o wartości 1,0 VDC.

 

 

Schemat elektryczny proponowanego rozwiązania pokazano na rys. 1. Skuteczność i prostota tego rozwiązania wynika z zastosowania wyspecjalizowanego układu scalonego produkowanego przez firmę NXP – PCA9306.

 

 

Rys. 1. Schemat elektryczny 
translatora napięciowego

Rys. 1. Schemat elektryczny translatora napięciowego

 

 

Zgodnie z notą katalogową tego układu, zakres poprawnych wartości napięć zasilających jest dość duży, ale producent zaleca utrzymanie co najmniej 1-woltowej różnicy napięć pomiędzy stroną „niskonapięciową” (VR1, od strony JP1) a „wysokonapięciową” (VR2, od strony JP3). Próby przy VR1=1,2 V i VR2=1,8V wykazały, że układ pracuje prawidłowo – testy przeprowadzono przy częstotliwości sygnału na linii SCL wynoszącej 1,2 MHz, ale dane zawarte w nocie katalogowej sugerują możliwość uzyskania jeszcze lepszych wyników (nawet do 19 MHz!).
Układ PCA9306 wyposażono w wejście EN (Enable), umożliwiające logiczne rozłączenie buforowanych magistral (zwarte styki 2-3 JP2, podczas normalnej pracy powinny być zwarte styki 1-2).
Na schemacie elektrycznym i w wykazie elementów nie podano wartości rezystancji rezystorów R1…R4, co wynika z konieczności dopasowania ich do wymogów aplikacji (napięcia zasilającego, długości przewodów, częstotliwości synchronizującej przesył danych itp.). W tab. 1 zestawiono przykładowe zalecane wartości rezystancji dla różnych napięć zasilających, które umożliwiają wykorzystanie nominalnych parametrów układu PCA9306.
Schemat montażowy płytki drukowanej translatora napięciowego pokazano na rys. 2.

 

 

Rys. 2. Schemat montażowy od 
strony elementów

Rys. 2. Schemat montażowy od strony elementów

 

 

Rys. 3. Widok ścieżek od 
strony elementów

Rys. 3. Widok ścieżek od strony elementów

 

 

 

Rys. 4. Widok ścieżek od 
strony lutowania

Rys. 4. Widok ścieżek od strony lutowania

 

 

Tab. 1. Zalecane wartości rezystancji R1…R4 dla różnych napięć zasilających i prądów obciążających wyjścia interfejsów I2C

Vrx [V]

R1…R4 przy

Iout=10mA [?]

R1…R4 przy

Iout=3mA [?]

5 330 1,6k
3,3 220 1,1k
2,5 150 750
1,8 100 510
1,5 82 390
1,2 62 300

 

Wykaz elementów

Rezystory
R1, R2 dobrać zgodnie z opisem z tab. 1
R3, R4 dobrać zgodnie z opisem z tab. 1
R5 47 k?
Kondensatory
C1, C4 100 nF/0805
C2, C3 10µF/10V SMD-A
Półprzewodniki
U1 PCA9306D
Inne
JP1, JP3 gold-piny 4×1
JP2 gold-piny 3×1

 

 

Do pobrania

Polski portal branżowy dedykowany zagadnieniom elektroniki. Przeznaczony jest dla inżynierów i konstruktorów, projektantów hardware i programistów oraz dla studentów uczelni technicznych i miłośników elektroniki. Zaglądają tu właściciele startupów, dyrektorzy działów R&D, zarządzający średniego szczebla i prezesi dużych przedsiębiorstw. Oprócz artykułów technicznych, czytelnik znajdzie tu porady i pełne kursy przedmiotowe, informacje o trendach w elektronice, a także oferty pracy. Przeczyta wywiady, przejrzy aktualności z branży w kraju i na świecie oraz zadeklaruje swój udział w wydarzeniach, szkoleniach i konferencjach. Mikrokontroler.pl pełni również rolę patrona medialnego imprez targowych, konkursów, hackathonów i seminariów. Zapraszamy do współpracy!