電氣隔離I2C總線電路
發(fā)布時(shí)間:2013/9/5 20:19:20 訪問次數(shù):2317
1.用 途
自動(dòng)控制電路。
2.原 理
當(dāng)用兩個(gè)光耦去隔離連接在I2C總線上的兩個(gè)設(shè)備時(shí),74HCT125N對(duì)第一個(gè)光耦沒有問題,它能夠簡單地將SCL和SDA相關(guān)的低電平(邏輯“O”)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。對(duì)于第二個(gè)光耦,它以第一個(gè)光耦的輸出作為輸入,同樣也會(huì)輸出邏輯“O”,與第一個(gè)輸出的相同,這樣就造成了一個(gè)輸出“0”的無限循環(huán)。
這個(gè)問題可以這樣解決:設(shè)計(jì)一個(gè)通過光耦不返回邏輯“O”的I2C總線連接器,電路如圖4.18所示。例如,當(dāng)光耦I(lǐng)C2接收到邏輯“0”時(shí),通過IC1。使IC2的11腳為低電平,從而封鎖IC6d,所以邏輯“O”不會(huì)再重新回到I2C總線。而當(dāng)邏輯“O”從T2端輸出I2C總線時(shí),這時(shí)IC。沒有被禁用,因而通過光耦I(lǐng)C,傳遞到總線連接器的左邊。
還有另外一個(gè)問題:邏輯“O”能夠通過光耦I(lǐng)C2快速傳遞給T2,到目前還不是問題,但是有時(shí)I2C總線可能會(huì)返回邏輯“1”,T2需要大約2tL/ S的時(shí)間才會(huì)完全截止,即需要幾微秒時(shí)間總線才被拉起來置為“l(fā)”,在這段時(shí)間I2C總線應(yīng)為邏輯“1”,而將邏輯“0”從右到左通過光耦I(lǐng)C.傳遞是不對(duì)的,這會(huì)導(dǎo)致振瘍,可以通過將返回的光耦I(lǐng)C2的使能信號(hào)延遲實(shí)現(xiàn)。延遲網(wǎng)絡(luò)由R1、D2和C。組成。
當(dāng)系統(tǒng)的I2C總線負(fù)載較重時(shí),該總線連接器可能仍然能夠產(chǎn)生振蕩,這時(shí)可以稍微增大R,的電阻值直到振蕩消失。系統(tǒng)會(huì)因?yàn)镽,、C4的延時(shí)而減慢?梢钥紤]使用MOSFET(例如,BS170)來取代T,~T4,這樣做會(huì)減少傳播延遲大約22Us,4.7k\Q,的電阻用電纜取代,如果問題仍然存在,試著降低SCL信號(hào)的速度。使用低速光耦(如TI。I。111、TI_I.3 11CNY17-2等)電路的傳遞速度低于30kHz。使用高速光耦(如6 N137)電路的傳遞速度可達(dá)loOkHz。
該雙向總線連接器使用5V的電源電壓,大約5mA的電流消耗。
1.用 途
自動(dòng)控制電路。
2.原 理
當(dāng)用兩個(gè)光耦去隔離連接在I2C總線上的兩個(gè)設(shè)備時(shí),74HCT125N對(duì)第一個(gè)光耦沒有問題,它能夠簡單地將SCL和SDA相關(guān)的低電平(邏輯“O”)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。對(duì)于第二個(gè)光耦,它以第一個(gè)光耦的輸出作為輸入,同樣也會(huì)輸出邏輯“O”,與第一個(gè)輸出的相同,這樣就造成了一個(gè)輸出“0”的無限循環(huán)。
這個(gè)問題可以這樣解決:設(shè)計(jì)一個(gè)通過光耦不返回邏輯“O”的I2C總線連接器,電路如圖4.18所示。例如,當(dāng)光耦I(lǐng)C2接收到邏輯“0”時(shí),通過IC1。使IC2的11腳為低電平,從而封鎖IC6d,所以邏輯“O”不會(huì)再重新回到I2C總線。而當(dāng)邏輯“O”從T2端輸出I2C總線時(shí),這時(shí)IC。沒有被禁用,因而通過光耦I(lǐng)C,傳遞到總線連接器的左邊。
還有另外一個(gè)問題:邏輯“O”能夠通過光耦I(lǐng)C2快速傳遞給T2,到目前還不是問題,但是有時(shí)I2C總線可能會(huì)返回邏輯“1”,T2需要大約2tL/ S的時(shí)間才會(huì)完全截止,即需要幾微秒時(shí)間總線才被拉起來置為“l(fā)”,在這段時(shí)間I2C總線應(yīng)為邏輯“1”,而將邏輯“0”從右到左通過光耦I(lǐng)C.傳遞是不對(duì)的,這會(huì)導(dǎo)致振瘍,可以通過將返回的光耦I(lǐng)C2的使能信號(hào)延遲實(shí)現(xiàn)。延遲網(wǎng)絡(luò)由R1、D2和C。組成。
當(dāng)系統(tǒng)的I2C總線負(fù)載較重時(shí),該總線連接器可能仍然能夠產(chǎn)生振蕩,這時(shí)可以稍微增大R,的電阻值直到振蕩消失。系統(tǒng)會(huì)因?yàn)镽,、C4的延時(shí)而減慢?梢钥紤]使用MOSFET(例如,BS170)來取代T,~T4,這樣做會(huì)減少傳播延遲大約22Us,4.7k\Q,的電阻用電纜取代,如果問題仍然存在,試著降低SCL信號(hào)的速度。使用低速光耦(如TI。I。111、TI_I.3 11CNY17-2等)電路的傳遞速度低于30kHz。使用高速光耦(如6 N137)電路的傳遞速度可達(dá)loOkHz。
該雙向總線連接器使用5V的電源電壓,大約5mA的電流消耗。
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