TXS0108ENMER 产品概述

一、器件简介

TXS0108ENMER 是德州仪器（TI）推出的一款双向电平转换 IC（NFBGA-20 封装），适用于不同电源域之间的数字信号电平匹配。该器件支持双向数据传输，标称数据速率可达 110 Mbps，输出为三态（可实现总线共享和片选控制），典型工作温度范围为 -40℃ 至 +85℃，适合工业级应用。

二、主要电气参数

• 通道类型：双向
• 数据速率：110 Mbps（典型）
• 工作电压（VCCA）：1.4 V ～ 3.6 V
• 工作电压（VCCB）：1.65 V ～ 5.5 V
• 每个电路通道数：1（逐通道独立）
• 输出类型：三态输出
• 工作温度：-40℃ ～ +85℃
• 品牌：TI（德州仪器）
• 封装：NFBGA-20（小型 BGA）

三、关键特性与优势

• 宽工作电压范围：VCCA 和 VCCB 支持不同电源域，便于在低压 MCU/FPGA 与较高电压外设间做电平匹配。
• 双向传输：支持双向信号在两侧电源之间转换，简化双向总线设计。
• 三态输出：具备输出三态功能，便于总线仲裁、多主机或多设备共享线的场景。
• 小型封装：NFBGA-20 占板面积小，利于高密度布局和便携式设备设计。
• 宽温度范围：-40℃~+85℃ 适合多数工业与消费类应用环境。

四、典型应用场景

• 不同电源域间的 GPIO、UART、SPI、I2C（低速/中速信号）接口电平转换
• 嵌入式系统中 MCU/FPGA 与外设（传感器、无线模块、存储器等）之间的信号匹配
• 多板系统或模块间信号互通、总线共享及电平适配场合

五、PCB 布局与封装注意事项

• 封装为 NFBGA-20，焊接采用 BGA 回流工艺，需按厂商推荐的焊膏印刷与回流曲线。
• 电源引脚附近放置陶瓷去耦电容（例如 0.1 μF 与 1 μF 组合），靠近 VCCA/VCCB 引脚焊盘铺设。
• 高速信号线尽量短且直，必要时考虑差分/阻抗控制与阻抗匹配；避免长走线与不必要的弯曲。
• 建议四层 PCB（信号/电源/接地/信号）以优化电源完整性与信号回流路径，减少 EMI。
• BGA 孔位、焊盘尺寸和焊盘清洗需遵循 TI 封装说明，避免焊球桥连或焊接缺陷。

六、设计与使用要点

• 确保两侧电源 VCCA 与 VCCB 均按照器件规格上电；若存在单侧无电源的情况，应参考器件电气特性避免反向供电或静态损伤。
• 在三态控制与总线共享场景中，注意上拉/下拉网络的阻值与时序，保证总线在断开、上电或复位期间处于定义状态。
• 对于接近最高速率的信号，进行信号完整性验证（示波器或仿真），必要时加入阻尼电阻或终端。
• 评估 ESD 与浪涌保护需求，在外部连接口增加合适保护元件以提高系统可靠性。

七、制造与可靠性建议

• NFBGA-20 对回流温度曲线和焊接工艺敏感，制造时需与代工厂确认 PCB 焊盘设计、掩膜 openings 与回流参数。
• 接收来料时注意外观与焊球完整性检验，关键项目包括焊球偏移、桥接、基板裂纹等。
• 进行可靠性测试（温度循环、湿热、焊接应力）以验证在目标应用环境下的长期稳定性。

八、总结

TXS0108ENMER 是一款面向异电压域互联的双向三态电平转换器，具有宽工作电压、110 Mbps 的数据速率和工业级温度范围，适合多种嵌入式系统与外设接口场景。设计时需重视电源序列、去耦布置、BGA 焊接工艺与总线管理策略，以确保器件在系统中的可靠工作。若需更详细的脚位定义、电气时序图与典型连接图，请参考 TI 官方数据手册和应用说明。