Радиолоцман Электроника en
расширенный поиск +
  

10-04-2018

Гальваническая изоляция интерфейса I2C с улучшенной помехоустойчивостью

ON Semiconductor » FDV302P, HCPL0600

Журнал РАДИОЛОЦМАН, январь 2018

Michele Costantino

EDN

В статье представлен простой и эффективный способ оптической изоляции устройств, подключаемых к шине I2C (Рисунок 1). Это усовершенствованная версия схемы, ранее описанной в [1]. Со стороны задатчика шины I2C сигналы обозначены как SDA и SCL, а со стороны подчиненного устройства – SDA1 и SCL1. Линия передачи тактового сигнала идет в одном направлении – от ведущего шины к подчиненному устройству, – поэтому дополнить ее оптоизоляцией довольно просто. P-канальный MOSFET Q3 буферизует линию синхронизации, обеспечивая током светодиод быстрого оптоизолятора IC2.

Гальваническая изоляция интерфейса I2C с улучшенной помехоустойчивостью
Рисунок 1. Это устройство обеспечивает изолированное двунаправленное подключение
подчиненных устройств к шине интерфейса I2C по схеме монтажного «ИЛИ».

Линия данных, однако, двунаправленная. Связанная с ней часть схемы симметрична. R6 и R7 служат подтягивающими резисторами на стороне подчиненного устройства шины I2C, а R3 и R1 – фиктивные подтягивающие резисторы, параллельные штатным резисторам I2C со стороны SDA/SCL. Пока уровень напряжения на обеих линиях SDA и SDA1 высокий, то есть никакие устройства на шине I2C не проявляют активности, транзистор Q1 закрыт, ток через светодиод оптоизолятора IC2 не течет, уровень сигнала на выходе 7 оптрона IC2 высокий, и светодиод оптоизолятора IC1 также выключен.

Если устройство выставляет низкий уровень на линии SDA, транзистор Q1 и светодиод оптоизолятора IC2 выключаются, на выводе 7 оптрона IC2 устанавливается низкий уровень напряжения и диод D2 начинает проводить ток. В результате низкий уровень сигнала на линии SDA1 будет определяться суммой небольшого выходного напряжения IC2 и прямого напряжения диода Шоттки D2. Важно отметить, что в этой ситуации светодиод оптрона IC1 не включается, поскольку приложенное к нему напряжение ниже порогового значения. Это означает, что схема не защелкивается, и может вернуться из этого состояния, как только линия SDA будет отпущена.

Q3 и биполярный транзистор p-n-p типа Q1 эффективно буферизуют две линии SDA/SCL, поэтому при низких уровнях сигналов на линиях в каскады подключенных к шине I2C устройств с открытыми коллекторами и открытыми стоками не попадают никакие дополнительные токи. Эта конфигурация позволяет подключать к изолированному интерфейсу несколько устройств по схеме монтажного «ИЛИ». Использование в качестве D1 и D2 диодов с барьером Шоттки вместо обычных диодов уменьшает низкий уровень напряжения на шине, увеличивая запас помехоустойчивости схемы. И, наконец, благодаря низким временам задержки распространения сигналов устройств семейства HCPL06XX, используемых в этой схеме, шина не подвержена сбоям и хорошо работает до частот 400 кГц и выше [2].

Ссылки

Материалы по теме

Перевод: AlexAAN по заказу РадиоЛоцман

На английском языке: I2C interface has galvanic isolation, wired-OR capability, improved noise margin

    FDV302P на РадиоЛоцман.Цены — от 1,24 до 8,00 руб.
    Исполнение: SOT23. MOSFET, P, DIGITAL, SOT-23; Transistor Type:MOSFET; Transistor Polarity:P; Voltage, Vds Typ:-25V; Current, Id Cont:0.12A; Resistance, Rds On:13ohm; Voltage, Vgs...
    Цена FDV302P
    ПоставщикПроизводительНаименованиеЦена
    ЗУМ-ЭКON SemiconductorFDV302P1,24 руб.
    ПромэлектроникаON SemiconductorFDV302Pот 1,41 руб.
    Электродеталь-ПоставкаFujitsu-SiemensFDV302P SOT-23 Полевой транзистор, P-канальный, 25 В, 120 мА1,46 руб.
    ТерраэлектроникаFDV302Pот 2,40 руб.
    ТаймЧипсFairchildFDV302P-NLпо запросу
    Все 39 предложений от 25 поставщиков »
Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя
Рекомендуемые публикации по теме:
Новости  »
Ramtron выпускает микросхемы F-RAM-памяти с последовательным I2C-интерфейсом
Новости  »
В новых преобразователях Analog Devices емкость-код применена улучшенная технология, позволяющая улучшить точность и надежность сенсорного управления в портативных бытовых устройствах
Статьи  »
Двухпортовая память M24LR64 с интерфейсами I2C и RFID
Новости  »
Linear Technology представила изолирующий микромодуль LTM2883 для интерфейсов SPI / I2C
Новости  »
Maxim представила самый быстрый UART для связи по интерфейсу SPI/I2C

При перепечатке материалов с сайта прямая ссылка на РадиоЛоцман обязательна.

Приглашаем авторов статей и переводов к публикации материалов на страницах сайта.

Срезы ↓
Датчики влажности и температуры ДВТ-03
Датчики влажности и температуры ДВТ-03
Цена: от 3 168 руб.
Доставка: Россия и страны СНГ
Реле напряжения РН-111
Реле напряжения РН-111
Для отключения однофазной нагрузки 220 В, 50 Гц при недопустимых колебаниях.
Цена: от 990 руб.
Доставка: Россия
Светодиод KPA-2106QWF-D
Светодиод KPA-2106QWF-D
Светодиод белый, 350 мКд
Цена: от 2.25 руб.
Доставка: Россия и страны СНГ
радиолоцман вконтакте радиолоцман одноклассники радиолоцман facebook радиолоцман twitter радиолоцман google плюс
Рейтинг@Mail.ru