TCA9509 电平转换 I²C 总线中继器

Texas Instruments 的 TCA9509 集成电路是一款用于 I²C/SMBus 系统的 I²C 总线/SMBus 中继器。该器件可在混合模式应用中提供低电压（低至 0.9 V）和高电压（2.7 V 至 5.5 V）之间的双向电压电平转换（上转换/下转换）。这个设备使 I²C 和类似的总线系统即使在电平转换期间也不会降低性能。

TCA9509 器件在 I²C 总线上缓冲串行数据 (SDA) 和串行时钟 (SCL) 信号，从而在 B 侧允许有 400 pF 总线电容。该总线中继器可用于隔离总线的两半电压和电容。

TCA9509 有两种类型的驱动器，包括 A 侧驱动器和 B 侧驱动器。输入和 B 侧 I/O 可承受 5.5 V 的过压。当器件未供电时，A 侧 I/O 可承受 5.5 V 的过压限制（V_CCB 和/或 V_CCA = 0 V）。

总线端口 B 驱动器符合 SMBus I/O 电平，而 A 端使用电流检测机制来检测输入或输出 LOW 信号，从而防止总线锁定。A 侧使用 1 mA 电流源上拉，并使用 200 Ω 下拉驱动器。这就让 A 侧的低电平适应较小的电压摆幅。A 侧内部缓冲器 LOW 的输出下拉电阻设置为约 0.2 V，而内部缓冲器的输入阈值设置为比输出电压 LOW 低约 50 mV。当 A 侧 I/O 内部驱动为低电平时，输入端不会将 LOW 识别为 LOW。这可以防止发生锁定状况。B 侧的输出下拉驱动为低电平，输入电平设置为 SMBus 或 I²C 总线电压电平的 0.3，使 B 侧可以连接到任何其他 I²C 总线设备或缓冲区。

除非 V_CCA 高于 0.8 V 且 V_CCB 高于2.5 V，否则 TCA9509 驱动不会启用。使能 (EN) 引脚可用于在系统控制下打开和关闭驱动。应注意，只有在总线空闲时才更改 EN 引脚的状态。