PCA9541APW/01,118 PCA9541APW

PCA9541APW/01,118 — двухканальный мультиплексор I²C/SMBus в корпусе TSSOP-16 для поверхностного монтажа. Рабочее напряжение: 2.3 V…5.5 V. Предназначен для управляемого переключения между одной вышестоящей шиной I²C и двумя независимыми нижестоящими шинами, обеспечивая изоляцию устройств и управление конфликтами адресов.

Основные функции и характеристики
Два нижестоящих канала: можно подключить любой из них или отключить оба, что упрощает работу с устройствами, имеющими одинаковые адреса.
Совместимость с протоколами I²C и SMBus; сохраняется режим открытого стока, требующий внешних подтягивающих резисторов.
Диапазон рабочего напряжения: 2.3 V ~ 5.5 V, для систем с низким напряжением, а также с питанием 3.3 V/5 V.
Компактный корпус TSSOP-16 для поверхностного монтажа на PCB и серийной сборки.
Небольшое количество занимаемых выводов подходит для встраиваемых систем и испытательных стендов с ограниченным пространством.

Типовые применения
Устранение конфликтов адресов устройств I²C: несколько датчиков или EEPROM с одинаковым адресом можно поочерёдно подключать к шине через мультиплексор.
Изоляция шины между главным контроллером и несколькими функциональными платами в системах на кристалле и модульных конструкциях.
Автоматическое переключение и многоканальный сбор данных в промышленной среде и при испытаниях.
Обмен данными одного хоста с несколькими группами устройств I²C, например при загрузке прошивки, отладке компонентов и производственных испытаниях.

Рекомендации по проектированию и использованию
Шина I²C требует внешних подтягивающих резисторов. Для каждого нижестоящего канала можно использовать отдельные подтяжки, чтобы управлять скоростью и нагрузкой шины. Сопротивление выбирают с учётом ёмкости шины и требуемой скорости.
Устройство и все нижестоящие компоненты должны иметь общий провод земли. При использовании разных доменов питания необходимо согласовать уровни: сам мультиплексор не выполняет преобразование уровней.
Размещайте подтягивающие резисторы и мультиплексор рядом с компонентами и разъёмами нижестоящих каналов. Сокращайте длину линий SDA/SCL для уменьшения паразитной ёмкости и перекрёстных помех.
Разместите подходящий развязывающий конденсатор, например 0.1 μF, у вывода VCC для подавления переходных помех. При необходимости добавьте на шину RC-фильтр или последовательные резисторы для улучшения целостности сигнала.
При каскадном подключении нескольких мультиплексоров назначьте каждому отдельный адрес I²C или различайте устройства с помощью аппаратных выводов выбора адреса. Подробности приведены в технической документации.

Управление выбором каналов выполняется командами I²C. Точную карту регистров, временные параметры и максимальную скорость см. в технической документации.
PCA9541 не является преобразователем уровней. При значительной разнице напряжений питания вышестоящей и нижестоящих частей требуется отдельное решение для согласования уровней.
Для высокоскоростных шин и длинных линий учитывайте ограничения по ёмкости шины и подбирайте сопротивление подтяжек, чтобы избежать чрезмерного времени спада сигнала и ошибок обмена.
На этапе создания прототипа рекомендуется проверить целостность шины и тепловую стабильность в условиях целевой системы.