型号:

PCAL6416AEX1Z

品牌:NXP(恩智浦)
封装:24-X2QFN(2x2)
批次:24+
包装:编带
重量:-
其他:
-
PCAL6416AEX1Z 产品实物图片
PCAL6416AEX1Z 一小时发货
描述:I-O-扩展器-16-I²C-SMBus-400kHz-24-X2QFN(2x2)
库存数量
库存:
100
(起订量: 1, 增量: 1
最小包:5000
商品单价
梯度内地(含税)
1+
6.79
5000+
6.57
产品参数
属性参数值
接口类型I2C;SMBus
I/O数量16
是否有中断输出有中断输出
输出类型推挽式;开漏
工作电压1.65V~5.5V
灌电流(IOL)25mA
时钟频率(fc)400kHz
工作温度-40℃~+85℃
支持设备数量2
静态电流(Iq)1.5uA

PCAL6416AEX1Z 产品概述

一、产品概况

PCAL6416AEX1Z 是恩智浦(NXP)推出的一款 16 路 I/O 扩展器,基于 I²C/SMBus 总线通信,支持 400 kHz 快速模式。器件工作电压范围宽(1.65V ~ 5.5V),工作温度 -40℃ 至 +85℃,静态电流极低(Iq ≈ 1.5 μA),适合低功耗便携和工业应用。器件封装为 24 引脚 X2QFN(2×2 mm),并带有中断输出,能够对外部事件快速响应。

二、主要规格(基于给定参数)

  • 接口类型:I²C;SMBus(兼容 I²C 协议)
  • 总线速率:最高 400 kHz
  • I/O 数量:16 路通用 I/O
  • 输出类型:支持推挽式和开漏(可配置)
  • 中断:具备中断输出,用于事件快速通知主控
  • 工作电压:1.65V ~ 5.5V(单电源工作)
  • 灌电流(IOL):单引脚可达 25 mA(驱动能力强)
  • 支持设备数量:通过地址引脚可在同一 I²C 总线上挂载最多 2 个器件
  • 静态电流:约 1.5 μA(低功耗)
  • 工作温度:-40℃ ~ +85℃
  • 封装:24-X2QFN(2×2 mm)

三、功能亮点

  1. 低压宽电源范围:1.65V 至 5.5V,方便与不同电压域 MCU 直连或通过少量级联元件实现电平兼容。
  2. 16 路可配置 I/O:每路可作为输入或输出,满足多并行信号扩展需求。
  3. 输出模式灵活:支持推挽或开漏输出,便于驱动 LED、继电器驱动器或作为总线共享输出。
  4. 中断支持:当输入状态或配置产生变化时,可通过中断引脚通知主控,从而减少轮询开销,节省系统功耗。
  5. 低静态电流:典型 Iq 仅 1.5 μA,适合电池供电产品使用。
  6. 包装小型化:2×2 mm X2QFN 封装,有利于 PCB 面积受限的设计。

四、典型应用场景

  • 按键矩阵扫描与消抖(通过中断实现低功耗唤醒)
  • 面板指示灯与状态 LED 控制(利用推挽输出直接驱动或配合驱动器)
  • 传感器/外设状态监测(输入扩展)
  • 多路复用控制信号扩展(在 MCU I/O 不足时扩展 GPIO)
  • 工业控制、家电、可穿戴与物联网终端等需多路 I/O 的场景

五、设计与使用建议

  • I²C 总线:在 SDA/SCL 上添加适当值的上拉电阻(根据总线电压与总线容量选择),限制总线电容以保证 400 kHz 工作稳定。
  • 电源去耦:VCC 旁靠近器件放置 0.1 μF 陶瓷去耦电容以抑制瞬态噪声。
  • 中断线:中断输出可与 MCU 中断线直接连接,若系统需要,可在中断线上加入上拉或下拉以及滤波电路以避免毛刺。
  • 输出驱动:虽然单引脚可达 25 mA,但长期高电流输出会导致封装发热与功耗上升,建议在较大负载下使用外部驱动器或限流措施。
  • 地址与扩展:通过器件的地址脚配置最多支持 2 个同型号器件并联,需在系统设计阶段规划地址分配。
  • 软件初始化:上电后应通过寄存器设定 I/O 方向、输出默认态、极性翻转(如需要)及中断掩码,避免上电毛刺对外设影响。

六、常见注意事项

  • 总线电容与负载会限制可达的 I²C 速率,实际应用中请验证 400 kHz 下的可靠性。
  • 在不同电压域之间使用时,确保 I/O 电平与所连器件兼容或使用合适的电平转换方案。
  • 若采用开漏输出并外接上拉,请选择与系统电压匹配的上拉阻值以保证响应速度与功耗平衡。
  • 请参考恩智浦正式数据手册获取完整的寄存器映射、电气特性曲线及时序图,以完成软件驱动与硬件设计验证。

总结:PCAL6416AEX1Z 是一款功能全面、功耗低、封装小巧的 16 路 I²C/SMBus I/O 扩展器,适合在功耗敏感与空间受限的系统中扩展 GPIO,且通过中断与灵活的输出模式,能满足多种嵌入式与工业级应用需求。若需进一步的引脚定义、寄存器说明或参考电路建议,建议查阅恩智浦官方数据手册并结合实际评估。