PCA9306DP,118 产品概述

PCA9306DP,118 是恩智浦（NXP）推出的一款双通道双向电压电平转换器，针对开漏（open-drain）串行总线信号提供简单、低功耗且自动方向检测的电平移位解决方案。器件采用 TSSOP-8（3.0 mm）封装，单芯片含 2 个独立通道，适用于 I²C、SMBus 及其它需双向电平转换的开放漏输出场合，工作温度范围为 -40 °C 至 +85 °C。

一、主要特性与规格要点

• 通道类型：双向（bidirectional），支持自动方向检测，无需额外方向控制信号
• 通道数：2 通道（每个通道为一对 A/B 引脚）
• 数据速率：最高可支持 2 Mbps（需配合合适的上拉电阻与总线电容）
• 工作电压：VCCA = 1.0 V ～ 3.6 V；VCCB = 1.8 V ～ 5.5 V，适配宽范围供电域
• 输出类型：开漏（open-drain），需在两侧分别使用上拉电阻
• 器件数量：1（单芯片含 2 通道）
• 温度范围：工业级 -40 °C ～ +85 °C
• 封装：TSSOP-8，宽 3.0 mm（PCA9306DP 封装形式）
• 关键特性：低功耗、无缝双向传输、极简外围电路

二、工作原理简述

PCA9306 采用内置双向 MOSFET 结构（或等效电路），当任一侧总线通过上拉恢复为高电平时，器件实现高阻态；当任一侧拉低到低电平时，MOSFET 快速传导使另一侧同步拉低，实现双向电平传输。器件不需额外方向选择控制，依靠信号本身的驱动方向自动完成状态切换，适合 I²C 等以开漏/开集电极为特征的双向总线。

三、典型应用场景

• 不同电源域之间的 I²C/SMBus 连接（例如 1.2 V 内核域 ↔ 3.3 V 外设域 或 3.3 V ↔ 5 V）
• 低功耗移动或便携设备中传感器与 MCU 的电平匹配
• 多电平微控制器和外设板间的总线隔离与互联
• 需要简洁 PCB 布局与最少外围器件实现电平移位的系统

四、设计与使用建议

• 上拉电阻：PCA9306 为开漏互联器件，A 侧与 B 侧均需外部上拉电阻到各自电源（VCCA、VCCB）。上拉阻值应根据目标数据率与总线电容选择：高速（接近 2 Mbps）时需要较小阻值以获得较快上升时间，但会增加静态电流与功耗；较低速率（100 kHz、400 kHz）可选较大阻值以降低功耗。常见设计中，上拉电阻范围从数百欧姆到几十千欧姆不等，具体值以系统总线长度与负载为准。
• 总线电容：器件对总线电容有一定要求；较大的 Cb 会延长上升时间，影响高速传输。为实现接近 2 Mbps 的速率，应控制总线电容并针对性降低上拉电阻。
• 供电隔离：VCCA 与 VCCB 必须分别连接到各自的电源域；不应将任一侧悬空。器件内部没有将两侧电源直接短接的功能。
• 信号类型限制：PCA9306 仅适用于开漏/开集电极类型的信号，不适用于推动高/低的推挽（push-pull）总线。对非开漏总线，请选用专用的双向电平移位器或带方向控制的器件。
• 旁路与接地：尽管器件本身对去耦要求不高，建议在靠近电源引脚处放置适当值的旁路电容以抑制噪声并保证稳定性。良好接地与走线布局有助于高速信号完整性。

五、封装与引脚概览

PCA9306DP 提供 TSSOP-8（3.0 mm）封装，典型引脚包括：VCCA、VCCB、GND、A1、B1、A2、B2（具体引脚排列请参考恩智浦官方数据手册）。封装紧凑，便于在空间受限的应用中部署两个电平移位通道。

六、选型与采购信息

• 产品型号：PCA9306DP,118
• 品牌：NXP（恩智浦）
• 封装：TSSOP-8（3.0 mm）
• 典型应用：I²C/SMBus 电平移位、跨电压域传感器接口等
• 温度等级：工业级（-40 °C ～ +85 °C）

总结：PCA9306DP,118 为一种简洁、低成本且易于使用的双通道双向电平转换解决方案，特别适合用于 I²C 等开漏总线在不同电源域间的互联。正确选择上拉电阻并控制总线电容即可在保持低功耗的前提下获得良好的高速性能。更多电气特性与典型应用电路，请参照恩智浦官方数据手册以获得详尽参数与布局建议。