PCA9702PW,118 产品概述

一、产品简介

PCA9702PW,118 是恩智浦（NXP）推出的一款八路 I/O 扩展器（仅输入），通过 SPI 串行接口与主控通信，最大时钟频率可达 5 MHz，封装为 TSSOP-16。器件工作电压范围宽（2.5 V 至 5.5 V），工作温度覆盖工业级（-40 ℃ 至 +125 ℃），静态电流典型值仅 1 μA，适用于低功耗、工业和消费类系统的数字输入扩展需求。

二、主要功能与特点

• 8 路独立输入通道，适合按键、开关、传感器等多点输入采集。
• SPI 串行接口，时钟频率最高 5 MHz，支持标准 SPI 主从通信拓扑，节省 MCU 引脚。
• 带中断输出，引脚状态变化可触发中断，降低主控轮询开销，提高响应速度。
• 宽电源范围 2.5 V–5.5 V，与 3.3 V 与 5 V 系统兼容。
• 低静态电流（Iq ≈ 1 μA），适合电池供电与省电场景。
• 封装：TSSOP-16，节省 PCB 面积，适合集成化设计。
• 工作温度 -40 ℃ 至 +125 ℃，满足工业环境要求。

三、电气与性能要点

• I/O 数量：8（仅输入）。
• 中断输出：支持，便于事件驱动型设计。
• 灌电流（IOL）：6 mA（需注意此项通常与输出驱动或中断输出能力相关，在设计外部上拉/下拉时应留意器件承载）。
• 时钟频率（fc）：最高 5 MHz，满足中高速数据传输需求。
• 静态电流（Iq）：约 1 μA，有利于待机功耗优化。
• 温度等级：-40 ℃–+125 ℃，适合严苛环境。

四、接口与时序建议

PCA9702 通过 SPI 与主控通信，建议：

• 在 PCB 走线时尽量缩短 SCLK、MOSI、MISO（若有）和 CS 的长度，必要时增加串联阻抗或差分技巧以抑制反射。
• 根据系统总线速率选择合适的上拉/下拉电阻，保证输入端在未驱动时有确定电平。
• 中断线建议与 MCU 的外部中断输入连接，并在中断服务程序中尽快读取器件寄存器以清除中断源，避免漏判。

五、布局与可靠性注意事项

• 电源引脚附近放置 0.1 μF 陶瓷去耦电容，靠近引脚焊盘布置以降低寄生电感与噪声。
• 输入端若接长线或开关，建议加 RC 抗扰滤波或 TVS 抗静电保护，延长器件寿命并提高系统抗干扰性。
• TSSOP-16 封装焊盘设计遵循厂方推荐焊盘尺寸与回流曲线，保证焊接可靠性。
• 高温或高湿环境下，注意清洗与涂层选择以防腐蚀。

六、典型应用场景

• 工业控制面板：按键矩阵、状态监测输入扩展。
• 家电控制：多按键与传感器输入集中读取。
• 便携与电池设备：低功耗输入扩展，延长待机时间。
• 仪表与嵌入式系统：有限 MCU 引脚情况下的数字输入扩展。

结论：PCA9702PW,118 以其低功耗、宽压供电、工业级温度范围和带中断的 SPI 接口，适合需要可靠输入扩展且对功耗与封装面积有要求的设计。设计时关注去耦、输入防护和中断处理可以获得稳定可靠的系统表现。