概述
TXB0108是一款8位雙向電壓電平轉(zhuǎn)換器,廣泛應(yīng)用于多種需要電壓匹配的數(shù)字電路中。這款轉(zhuǎn)換器能夠在不同的電壓域之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,支持1.2V至3.6V電壓的雙向電平轉(zhuǎn)換。其無(wú)方向控制的特性,使其成為嵌入式系統(tǒng)、微控制器、存儲(chǔ)器和外部外圍設(shè)備之間電壓轉(zhuǎn)換的理想選擇。
常見(jiàn)型號(hào)
TXB0108系列的主要型號(hào)包括:
TXB0108PWR:采用TSSOP封裝,體積小,適用于緊湊型電子設(shè)備。
TXB0108RGYR:采用VQFN封裝,提供更高的散熱性能,適合高性能應(yīng)用。
TXB0108PWRG4:G4后綴代表無(wú)鉛環(huán)保產(chǎn)品,符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)。
TXB0108RUTR:采用USON封裝,更加適用于便攜式和小型化設(shè)備。
參數(shù)
TXB0108的一些關(guān)鍵參數(shù)如下:
工作電壓范圍:
VCCA:1.2V至3.6V
VCCB:1.65V至5.5V
傳輸延遲:
典型值:1.5ns至4.5ns(取決于工作電壓)
數(shù)據(jù)傳輸速率:
最大100Mbps(3.3V至5V電壓范圍內(nèi))
靜態(tài)電流:最大5μA
輸入電壓容限:5.5V(當(dāng)VCCA或VCCB為0V時(shí))
工作原理
TXB0108利用了一種叫做“電平轉(zhuǎn)移器”的電路,能夠在不同電壓域之間轉(zhuǎn)換邏輯電平。該器件的工作原理基于以下幾點(diǎn):
邏輯電平轉(zhuǎn)換:
該芯片包含兩個(gè)電源引腳VCCA和VCCB,用于分別為低壓側(cè)和高壓側(cè)供電。TXB0108內(nèi)部采用了電荷泵技術(shù),通過(guò)控制MOSFET的柵極電壓,實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換。
當(dāng)一個(gè)引腳的電壓高于其參考電源電壓(VCCA或VCCB)時(shí),MOSFET導(dǎo)通,輸出端電壓拉低到邏輯低電平;反之,MOSFET關(guān)斷,輸出端電壓上升到邏輯高電平。
自動(dòng)方向感應(yīng):
TXB0108能夠自動(dòng)檢測(cè)信號(hào)方向并進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換,無(wú)需額外的方向控制引腳。這使得其非常適用于需要雙向通信的總線,如I2C、SPI等。
當(dāng)輸入信號(hào)發(fā)生變化時(shí),內(nèi)部電路會(huì)感知電壓變化并及時(shí)轉(zhuǎn)換輸出信號(hào)的電平,以保證數(shù)據(jù)的正確傳輸。
高速傳輸能力:
TXB0108設(shè)計(jì)用于高達(dá)100Mbps的數(shù)據(jù)傳輸速率,因此特別適合高速數(shù)字通信應(yīng)用。這一特性是通過(guò)優(yōu)化的傳輸線路和低電容電路實(shí)現(xiàn)的。
特點(diǎn)
寬電壓范圍:TXB0108支持1.2V至3.6V的低壓供電,同時(shí)還支持高達(dá)5.5V的高壓供電,適用于多種電壓域之間的邏輯電平轉(zhuǎn)換。
自動(dòng)方向檢測(cè):無(wú)需方向控制引腳,自動(dòng)檢測(cè)信號(hào)方向并調(diào)整電平轉(zhuǎn)換方向,使得設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)便。
高傳輸速率:支持高達(dá)100Mbps的數(shù)據(jù)傳輸速率,適用于高速通信接口。
低功耗:靜態(tài)電流典型值僅為5μA,適合低功耗應(yīng)用。
保護(hù)特性:TXB0108具有內(nèi)置的過(guò)壓保護(hù)和短路保護(hù)功能,能夠在意外電壓沖擊或電路短路時(shí)保護(hù)芯片不受損壞。
作用
TXB0108的主要作用是在不同電壓域的數(shù)字電路之間進(jìn)行可靠的電平轉(zhuǎn)換。具體來(lái)說(shuō),其作用包括:
電壓兼容:當(dāng)不同部分的電路使用不同的電壓供電時(shí),TXB0108能夠確保這些部分之間的信號(hào)兼容性,避免因?yàn)殡妷翰黄ヅ涠鴮?dǎo)致的通信錯(cuò)誤。
簡(jiǎn)化設(shè)計(jì):由于TXB0108能夠自動(dòng)檢測(cè)信號(hào)方向,無(wú)需額外的控制邏輯,這大大簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì),減少了引腳數(shù)量和電路復(fù)雜度。
提高通信速度:支持高速數(shù)據(jù)傳輸,使其非常適合用于需要高帶寬的應(yīng)用,如音頻處理、視頻信號(hào)傳輸?shù)取?/span>
增強(qiáng)系統(tǒng)可靠性:內(nèi)置的保護(hù)功能確保在惡劣的電氣環(huán)境下仍然能夠可靠運(yùn)行,避免電壓尖峰或短路對(duì)系統(tǒng)的破壞。
應(yīng)用
TXB0108廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備中,特別是在涉及不同電壓域的復(fù)雜系統(tǒng)中。以下是一些常見(jiàn)的應(yīng)用領(lǐng)域:
嵌入式系統(tǒng):
在嵌入式系統(tǒng)中,處理器和外圍設(shè)備可能工作在不同的電壓域。TXB0108可以用于微控制器和傳感器、存儲(chǔ)器、通信模塊之間的電壓電平轉(zhuǎn)換,確保數(shù)據(jù)在不同電壓之間的正確傳輸。
便攜式設(shè)備:
由于TXB0108的低功耗特性,它被廣泛應(yīng)用于需要長(zhǎng)電池壽命的便攜式設(shè)備中,如智能手機(jī)、平板電腦和可穿戴設(shè)備。這些設(shè)備通常需要在不同電壓域之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,例如處理器和顯示器、存儲(chǔ)器和通信模塊之間的連接。
消費(fèi)電子:
在消費(fèi)電子產(chǎn)品中,如電視、音頻系統(tǒng)和家庭自動(dòng)化設(shè)備中,TXB0108用于處理不同電壓標(biāo)準(zhǔn)的接口之間的電平轉(zhuǎn)換。例如,視頻處理芯片與外部接口之間的電壓轉(zhuǎn)換,音頻解碼芯片與揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)器之間的電壓匹配。
工業(yè)控制系統(tǒng):
在工業(yè)控制系統(tǒng)中,TXB0108被用于PLC(可編程邏輯控制器)、傳感器接口和通信模塊之間的電平轉(zhuǎn)換。工業(yè)應(yīng)用通常需要高可靠性和抗干擾能力,TXB0108的寬電壓范圍和保護(hù)功能使其成為工業(yè)環(huán)境中的理想選擇。
汽車(chē)電子:
在汽車(chē)電子系統(tǒng)中,TXB0108用于不同電壓域之間的信號(hào)轉(zhuǎn)換,例如ECU(電子控制單元)與傳感器之間的通信、車(chē)載娛樂(lè)系統(tǒng)中的視頻和音頻信號(hào)處理。
物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備:
在物聯(lián)網(wǎng)(IoT)設(shè)備中,TXB0108用于微控制器與無(wú)線通信模塊、傳感器和其他外圍設(shè)備之間的電平轉(zhuǎn)換。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備通常需要支持多種通信協(xié)議和電中。它主要用于將不同電壓域之間的信號(hào)轉(zhuǎn)換,使其能夠兼容和正常工作。例如,在一個(gè)系統(tǒng)中,如果某個(gè)模塊使用1.8V邏輯電平,而另一個(gè)模塊使用3.3V邏輯電平,它們之間的直接通信可能會(huì)導(dǎo)致信號(hào)不兼容或損壞電路。TXB0108正是為了應(yīng)對(duì)這種問(wèn)題而設(shè)計(jì)的,它能夠在不需要外部控制信號(hào)的情況下,自動(dòng)進(jìn)行雙向電平轉(zhuǎn)換,從而實(shí)現(xiàn)不同電壓域之間的無(wú)縫通信。