PCF8575DBR 产品概述

一、产品简介

PCF8575DBR 是德州仪器（TI）提供的一款 16 位 I/O 扩展器，基于 I2C/SMBus 总线通信，适用于对 MCU I/O 口进行大幅扩展的应用场景。器件工作电压范围宽（2.5V–5.5V），支持 I2C 快速模式（最大时钟 400 kHz），并提供中断输出用于状态变化通知，封装为 SSOP-24（208 mil），工作温度 -40℃ 至 +85℃。

二、主要特性

• 接口类型：I2C / SMBus，兼容主流控制器总线协议
• I/O 数量：16 个通用双向端口
• 输出类型：开漏（需外部上拉）
• 中断输出：有，中断引脚为开漏，状态变化时拉低总线以通知主控
• 支持器件数量：最多并联 8 个器件（通过 A0~A2 地址线配置），单总线可扩展至 128 路 I/O
• 工作频率：I2C 最大 400 kHz（快模式）
• 工作电压：2.5 V ~ 5.5 V，适配 3.3V 与 5V 系统

三、电气性能（典型/关键信息）

• 静态电流（Iq）：约 200 µA（典型，实际请参考器件数据手册）
• 输出灌电流（IOL）：25 mA（单脚可下拉至低电平驱动负载）
• 输出拉电流/漏电（IOH）：约 300 µA（高电平时为高阻/泄漏电流，需上拉）
• 工作温度范围：-40 ℃ ~ +85 ℃

四、功能与接口说明

• 每个 I/O 引脚工作为开漏输出/输入模式，输出高电平需借助外部上拉电阻或被外部器件拉高。
• 中断引脚（INT）为开漏输出，器件内部在输入状态变化或寄存器变化时拉低 INT，主控通过检测 INT 来触发读操作，减少轮询开销。
• 地址线允许最多 8 个不同地址配置，便于同一 I2C 总线上连接多个扩展器。
• 支持 SMBus 特性，可用于供电管理、系统控制等场景。

五、典型应用场景

• MCU/CPU I/O 扩展：用于按键矩阵、状态指示、开关监测等需要大量 GPIO 的场合。
• 面板与键盘控制：配合中断线实现按键事件唤醒与扫描。
• 外围器件控制：低侧驱动 LED 或继电器控制（注意高电平源需外部驱动）。
• 工业与消费电子设备：仪表、家电、通讯设备中扩展数字 I/O。

六、设计建议与注意事项

• 因为 I/O 为开漏结构，必须为每路输出或总线端配置合适的上拉电阻，上拉阻值需考虑总线速度（400 kHz 时取较小阻值）和功耗。
• 输出能下拉至 25 mA，但高电平源能力非常有限（IOH≈300 µA），驱动大电流负载时请使用外部 MOSFET 或驱动器。
• INT 与 I2C 总线线均为开漏，请在板端配置上拉电阻并合理选择到 VCC 的阻值以兼顾速度与静态功耗。
• 布局时靠近电源引脚放置去耦电容，保证总线稳定性。并参考 TI 数据手册评估最大总流和热限值。

七、封装与采购信息

• 品牌：TI（德州仪器）
• 型号：PCF8575DBR
• 封装：SSOP-24-208mil
• 适合于需稳定可靠 I2C 扩展、工作温度要求宽和电压兼容性的各类电子产品。

如需更细的时序、电流汇总或典型应用电路图，请参阅 PCF8575 的 TI 数据手册或提供具体应用场景以便给出更具体的设计建议。