有没有【带过流保护】的CMOS逻辑电平缓冲芯片？

dog · 发表于 2021-5-13 19:02:57

要做一个像JLINK一样的东东，
需要一种双向CMOS逻辑电平转换芯片，
类似于JLINK的IO驱动IC，sn74lvc2t45，但它太脆，没有过流保护功能，具体要求：
1. 双向通讯，高速，达到数Mbps。
2. 可切换方向，或自动切换方向。
3. 最好有3.3MCU至外部3.3V-5V电平转换。(工作电压，3.3-5.5V)
4. 每个IO都能【三态输出】，有强的PP驱动能力，还可以输出悬空态。
5. 有过流、过压、静电保护，就是耐艹。
6. 价格，可以适当贵点。

dog · 发表于 2021-5-13 19:07:13

我预感，在这万能的阿莫论坛，马上会出现一位大神，满足我的欲望。

wye11083 · 发表于 2021-5-13 19:17:05

供应商给我们集成的方案是TXS0102，然后国产有一堆0102可选

但是功能我真没验证过，理论上push-pull驱动电平转换很难达到那么高速度，除非芯片内置电流检测，只要达到一个阈值马上就断开输出确保信号能迅速反向传导而不至于短路。

dtdzlujian · 发表于 2021-5-13 19:28:46

欲望太强难以满足

dog · 发表于 2021-5-13 19:39:37

本帖最后由 dog 于 2021-5-13 19:47 编辑

wye11083 发表于 2021-5-13 19:17
供应商给我们集成的方案是TXS0102，然后国产有一堆0102可选但是功能我真没验证过，理论上push-p ...

感谢回复，这个TI的TXS0102也研究过一下，对它有疑问如下：
1. 为什么可以实现无需切换方向？如果用门电路，也需要切换方向啊？（如下图）
2. 这东西贵得狠，里面是不是就是下面这个单管转换电路啊？（看下图）
3. 还有，Datasheet上说，可以OE可以切换输出为第三态，但没说上拉电阻可以断开。（是否可以断开实现高阻呢？）

wye11083 · 发表于 2021-5-13 20:44:27

dog 发表于 2021-5-13 19:39
感谢回复，这个TI的TXS0102也研究过一下，对它有疑问如下：
1. 为什么可以实现无需切换方向？如果用门 ...

嫌贵你用国产，几毛钱。具体怎么实现的我没仔细研究。

dog · 发表于 2021-5-14 16:24:11

wye11083 发表于 2021-5-13 20:44
嫌贵你用国产，几毛钱。具体怎么实现的我没仔细研究。

谢谢回复，
这个芯片，数据手册，内部细节都没讲清楚，很多未知的东西，不敢使用。

kitten · 发表于 2021-5-14 17:17:42

dog 发表于 2021-5-14 16:24
谢谢回复，
这个芯片，数据手册，内部细节都没讲清楚，很多未知的东西，不敢使用。

TI的这个系列的芯片，在某些情况下会震荡，以前用示波器抓到过

dog · 发表于 2021-5-14 17:32:48

kitten 发表于 2021-5-14 17:17
TI的这个系列的芯片，在某些情况下会震荡，以前用示波器抓到过

那有什么好的选择？

wye11083 · 发表于 2021-5-14 18:02:08

kitten 发表于 2021-5-14 17:17
TI的这个系列的芯片，在某些情况下会震荡，以前用示波器抓到过

是的，这类准双向缓冲器就是坑，反正我是搞不清楚它的具体工作模式。要转iic的直接用ao3400加上拉搞定，这个是有物理基础的。

dukelec · 发表于 2021-5-14 18:53:55

本帖最后由 dukelec 于 2021-5-14 19:35 编辑

dog 发表于 2021-5-13 19:39
感谢回复，这个TI的TXS0102也研究过一下，对它有疑问如下：
1. 为什么可以实现无需切换方向？如果用门 ...

原理很簡單，首先這種雙向自動切換的芯片，默認兩邊都是弱上拉，弱 1 强 0，不怕衝突。（如果是用於 I2C 電平轉換的芯片，就到此為止了。）

在此基礎之上，如果一方檢測到 0 到 1 的跳變，会在另一側輸出強 1，但只持續很短的時間，為了讓信號快速上升，實現高速數據傳輸。（即便另一側因此也檢測到 0 到 1 跳變，反過頭在源側輸出短暫的強 1 也不會有什麼衝突。）

短暫的強 1 即使遇到強 0，一般也不會有事，但原則上要避免這種情況，一般也不會有這種情況，因為數據還是單向傳輸的（譬如 UART）。（I2C 這種雙向通訊的，不太建議使用帶短暫強 1 輸出的電平轉換芯片。）

dog · 发表于 2021-5-15 10:24:18

dukelec 发表于 2021-5-14 18:53
原理很簡單，首先這種雙向自動切換的芯片，默認兩邊都是弱上拉，弱 1 强 0，不怕衝突。（如果是用於 I2C ...

谢谢解答，解决了我的疑惑，我再去仔细学习一下数据手册。

dog · 发表于 2021-5-15 10:33:55

dukelec 发表于 2021-5-14 18:53
原理很簡單，首先這種雙向自動切換的芯片，默認兩邊都是弱上拉，弱 1 强 0，不怕衝突。（如果是用於 I2C ...

刚看了手册，跟您说的一至。
还有一个问题，如果我输出强态0，外部设备输出强态1，长时间，TXS01XX会过流损坏吗？

dog · 发表于 2021-5-15 10:48:31

dukelec 发表于 2021-5-14 18:53
原理很簡單，首先這種雙向自動切換的芯片，默認兩邊都是弱上拉，弱 1 强 0，不怕衝突。（如果是用於 I2C ...

如果I2C上只有主从两个设备呢？
既然是短暂强态高电平，不正好实现一个高速I2C吗？为什么不能建议I2C类使用？

dukelec · 发表于 2021-5-15 13:17:28

本帖最后由 dukelec 于 2021-5-15 14:33 编辑

dog 发表于 2021-5-15 10:33
刚看了手册，跟您说的一至。
还有一个问题，如果我输出强态0，外部设备输出强态1，长时间，TXS01XX会过流 ...

（X）外部只是 0 到 1 跳變的那一下，只傳遞一次短暫的強 1 脈衝到內測，衝突只是一瞬間，所以長時間沒影響，不會燒。（X）

說錯了，更正在：19 樓。

zqbing · 发表于 2021-5-15 13:46:08

本帖最后由 zqbing 于 2021-5-15 13:47 编辑

dog 发表于 2021-5-14 16:24
谢谢回复，
这个芯片，数据手册，内部细节都没讲清楚，很多未知的东西，不敢使用。

幸好没使用，有多次遇到用这个芯片掉坑的案例；
这个芯片如果用在电平转换场景，且走线很长（寄生电感）、有较大负载电容的情况下或干扰很大时，很容易出现传输波形震荡、不稳等情况；至于具体原因TI原厂也给不了准确答案，可能这个芯片比较敏感，不适合这类应用；

dog · 发表于 2021-5-15 14:24:58

dukelec 发表于 2021-5-15 13:17
外部只是 0 到 1 跳變的那一下，只傳遞一次短暫的強 1 脈衝到內測，衝突只是一瞬間，所以長時間沒影響， ...

我说的意思是，TXS01XX是我的PCB的接口芯片，是我所说的“内部”，
外部MCU如果持续强态高电平，而我的MCU持续低电平，会不会过流？

dog · 发表于 2021-5-15 14:31:58

zqbing 发表于 2021-5-15 13:46
幸好没使用，有多次遇到用这个芯片掉坑的案例；
这个芯片如果用在电平转换场景，且走线很长（寄生电感） ...

我也在想，这上升时用强态，要持续多久呢？是否可以设置呢？
如果时间过短，而线路过长，带有容性和感性，可能驱动不足，
而芯片内部检测弱上拉的电平，要兼容低电压，可能很低，这个阈值过低，很容易被干扰吧。。。

dukelec · 发表于 2021-5-15 14:32:19

dog 发表于 2021-5-15 14:24
我说的意思是，TXS01XX是我的PCB的接口芯片，是我所说的“内部”，
外部MCU如果持续强态高电平，而我的MC ...

想了下，我上面說錯了，應該會出事。

你內部的強 0 傳遞到外面還是強 0，和外部的強 1 會發生長時間的衝突。

dog · 发表于 2021-5-15 16:04:21

dukelec 发表于 2021-5-15 14:32
想了下，我上面說錯了，應該會出事。

你內部的強 0 傳遞到外面還是強 0，和外部的強 1 會發生長時間的衝 ...

大神还有什么方案？

如果过流保护，我直接在PP输出的基础上，加一个100ohm电阻限流，并且在电阻上并一个加速电容，会有什么影响吗？

dukelec · 发表于 2021-5-15 16:33:09

本帖最后由 dukelec 于 2021-5-15 16:37 编辑

dog 发表于 2021-5-15 16:04
大神还有什么方案？

如果过流保护，我直接在PP输出的基础上，加一个100ohm电阻限流，并且在电阻上并一个 ...

一般簡單場合只串 22 Ohm 左右電阻意思一下。

你可以看一下 littlefuse 的總線保護器件，類似保險絲串在數據線上。

lingdianhao · 发表于 2021-5-15 23:19:30

TI这货我也被坑过，没注意高电平是靠弱上拉驱动的。MCU端接了个下拉电阻，出货了才发现有概率识别不到高电平。

qwe2231695 · 发表于 2021-5-16 00:35:00

稳压二极管 + 50ma 自恢复保险丝

dog · 发表于 2021-5-17 13:59:30

lingdianhao 发表于 2021-5-15 23:19
TI这货我也被坑过，没注意高电平是靠弱上拉驱动的。MCU端接了个下拉电阻，出货了才发现有概率识别不到高电 ...

那正脉冲的上升缘会跑上去，中间会掉到一半？

dog · 发表于 2021-5-17 14:00:44

qwe2231695 发表于 2021-5-16 00:35
稳压二极管 + 50ma 自恢复保险丝

50mA的保险丝能推荐吗？
保护有效吗？做过实验吗？
你用的什么接口芯片？

有没有【带过流保护】的CMOS逻辑电平缓冲芯片？

阿莫论坛20周年了！感谢大家的支持与爱护！！

本帖子中包含更多资源