PCA9617ADP

إن PCA9617A هو مكرر ناقل I2C من NXP يوفر كلاً من ترجمة مستوى الجهد وعزل سعة الناقل بين قطاعي ناقل I2C. إن PCA9617ADP هو الإصدار المعبأ TSSOP-8، وهو عبارة عن بصمة وبديل وظيفي ل PCA9517A بسرعات الوضع السريع، مع ميزة إضافية تتمثل في دعم الوضع السريع الإضافي (1 ميجاهرتز).

يحتوي الجهاز على منفذين بخصائص جهد وإشارات مختلفة. يعمل المنفذ A من 0.8 فولت إلى 5.5 فولت مع مستويات منطق CMOS العادية - حيث يسحب خرجها إلى الأسفل إلى ما يقرب من 0 فولت (منخفضة للغاية) وعتبة مدخلاتها 0.35 × VCC (A). يعمل المنفذ B من 2.2 فولت إلى 5.5 فولت مع إزاحة ثابتة تبلغ 0.55 فولت تقريبًا - حيث يسحب خرجها لأسفل إلى 0.55 فولت فقط، وتبلغ عتبة مدخلاتها حوالي 0.45 فولت. يمنع تصميم الإزاحة حدوث مزلاج: عندما يكون المنفذ B منخفضًا داخليًا عند 0.55 فولت، لا يتعرف مدخله الخاص (العتبة 0.45 فولت) على هذا باعتباره منخفضًا صالحًا، مما يمنع الجهاز من تثبيت نفسه في حالة منخفضة.

الفائدة الرئيسية للمكرر PCA9617A هي عزل سعة الناقل. يقدم كل منفذ للمكرر حوالي 7 pF فقط من السعة إلى الناقل الخاص به، بغض النظر عن السعة على الجانب الآخر. يسمح ذلك لمصممي النظام بإنشاء شبكات I2C كبيرة تتجاوز حد مواصفات 400 pF. عند 1 ميجا هرتز (Fm+)، يمكن لكل جانب دعم ما يصل إلى 540 pF؛ وعند السرعات المنخفضة، يمكن لكل جانب دعم ما يصل إلى 4000 pF.

تعمل ترجمة المستوى في كلا الاتجاهين بدون دبابيس توجيه - تدعم بنية ناقل I2C مفتوحة الاستنزاف هذا الأمر بطبيعتها. يؤدي الانخفاض على المنفذ A (أقل من 0.3 × VCC (A)) إلى تشغيل المنفذ B المنسدل. يؤدي الضغط المنخفض على المنفذ B (أقل من 0.4 فولت) إلى تشغيل المنفذ A المنسدل. هذه العملية ثنائية الاتجاه شفافة لبروتوكول I2C، بما في ذلك التحكيم، وتمديد الساعة، والسيناريوهات متعددة الأقطاب.

يكون دبوس EN (التمكين) نشطًا عاليًا، ومرجعه إلى VCC (B). عندما يكون EN منخفضًا، يتم تعطيل كلا مشغلي المنفذين وتكون جميع دبابيس الإدخال/الإخراج ذات مقاومة عالية. لا يتم تمكين الجهاز إلا عندما يكون VCC(A)> 0.8 فولت وVCC(B)> 2.2 فولت، مع تأخير تشغيل الطاقة بمقدار 400 ميكرو ثانية تقريبًا للاستقرار المرجعي الداخلي.

تم تضمين PCA9617A في برنامج NXP لطول عمر المنتج لمدة 15 عامًا، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات الصناعية وتطبيقات السيارات ذات العمر الافتراضي الطويل.

**تخزين مؤقت ثنائي الاتجاه مفتوح الاستنزاف:** يقوم PCA9617A بتنفيذ قناتين متطابقتين (SDA وSCL)، كل منهما تتكون من زوج من المخازن المؤقتة مفتوحة الاستنزاف متصلة ظهراً لظهر بين المنفذ A والمنفذ B. ولأن I2C ناقل مفتوح الاستنزاف، فلا حاجة لإشارات التحكم في الاتجاه - فالناقل نفسه يحدد اتجاه تدفق البيانات.

**الترجمة من المنفذ A إلى المنفذ B: ** عندما يسحب جهاز على المنفذ A SDA_A إلى أقل من 0.3 × VCC (A)، ينشط مشغل المنفذ B ويسحب SDA_B إلى 0.55 فولت تقريبًا (ليس إلى 0 فولت، بسبب الإزاحة الثابتة). عندما يرتفع SDA_A فوق العتبة، يتحرر محرك المنفذ B ويقوم المقاوم السحب الخارجي على SDA_B بسحبه عالياً.

**الترجمة من المنفذ B إلى المنفذ A:** عندما يسحب جهاز على المنفذ B SDA_B إلى أقل من 0.4 فولت، ينشط مشغل المنفذ A ويسحب SDA_A إلى ما يقرب من 0 فولت (منخفض بشدة). عندما يرتفع SDA_B إلى أعلى من 0.4 فولت، يتم تحرير مشغل المنفذ A. يعد الانخفاض الشديد في المنفذ A أمرًا بالغ الأهمية للتشغيل بجهد منخفض، حيث إنه يزيد من هامش التشويش عند 0.8 فولت.

** الإزاحة الثابتة ومنع المزلاج:** الإزاحة 0.55 فولت على المنفذ B تعني أنه عندما يقوم PCA9617A بتشغيل المنفذ B داخليًا إلى مستوى منخفض، يكون مستوى 0.55 فولت الناتج أعلى من عتبة دخل المنفذ B (0.45 فولت؟ - لا، يكون دخل المخزن المؤقت الداخلي 90 مللي فولت تحت الخرج، عند 0.45 فولت تقريبًا). في الواقع، يتم تعيين عتبة الدخل 90 مللي فولت تحت مستوى سحب الخرج: يدفع الخرج إلى 0.55 فولت، وعتبة الدخل 0.45 فولت. لذا لا يتم التعرف على 0.55 فولت المولدة داخليًا على أنها منخفضة بواسطة الدخل (نظرًا لأنها أعلى من 0.45 فولت). وهذا يمنع حالة المزلاج حيث سيبقى الجهاز منخفضًا إلى أجل غير مسمى.

** عزل السعة:** يقدم كل منفذ تحميل ~ 7 pF فقط للناقل الخاص به. يعني إجراء التخزين المؤقت أن السعة على ناقل واحد لا تضيف السعة على الناقل الآخر. يتم تحديد أوقات الصعود على كل ناقل فقط من خلال مقاوم السحب والسعة على هذا الجانب، وليس من خلال السعة الكلية للنظام.