
一、电压转换能力
通用兼容性
可实现 1.8V、2.5V、3.3V 和 5V 节点间的双向转换,例如从 3.3V 的 A 端口向 5V 的 B 端口传输数据时,芯片会自动适配电平标准。VCCA 为控制引脚(DIR、OE)供电,而 B 端口由 VCCB 驱动,确保不同电压域的逻辑电平匹配。
混合电压模式支持
输入 / 输出引脚具备过压耐受能力,允许在部分电源断电时(如 VCCA 接地),所有端口自动进入高阻态,避免电流倒灌损坏器件。
二、控制逻辑与数据流向
方向控制(DIR 引脚)
DIR = 高电平:数据从 A 总线(VCCA 域)传输至 B 总线(VCCB 域)。
DIR = 低电平:数据从 B 总线传输至 A 总线。
控制逻辑以 VCCA 为基准,例如当 VCCA=3.3V 时,DIR 引脚的高电平需≥1.7V,低电平≤0.8V。
输出使能(OE 引脚)
OE = 低电平:允许数据传输(B 端口或 A 端口输出根据 DIR 决定)。
OE = 高电平:所有输出进入高阻态,实现总线隔离。
上电 / 断电保护:建议 OE 通过上拉电阻连接至 VCCA(阻值由驱动器灌电流能力决定),确保电源波动期间的高阻态。
三、电气特性与性能
驱动能力
输出电流:±24mA(VCC=3.0V 时),低电平输出电流(IOL)32mA,高电平输出电流(IOH)-32mA,可直接驱动多数逻辑器件。
传播延迟:典型值 23.8ns(VCC=3.3V,负载 15pF),适用于中高速数据传输。
输入保护
未使用的输入引脚需接固定电平(高或低),避免因悬空导致的额外功耗(ICC 和 ICCZ)。
四、典型应用电路
基本配置
VCCA 和 VCCB 分别连接两端口的电源,例如 VCCA=3.3V(A 侧)、VCCB=5V(B 侧)。
DIR 引脚根据数据流向接 VCCA 或 GND,OE 引脚通过上拉电阻(如 10kΩ)连接至 VCCA 以确保可靠使能。
数据总线直接连接 A [1-16] 和 B [1-16] 引脚,无需额外电平转换电路。
电源隔离设计
若系统中某一侧电源关闭(如 VCCB=0V),芯片的 VCC 隔离特性会强制所有端口进入高阻态,防止反向电流。
五、注意事项
电源顺序
建议先上电 VCCA,再上电 VCCB;断电时顺序相反,以避免控制逻辑误触发。
ESD 防护
尽管芯片具备一定的静电保护能力,仍需在 PCB 设计中添加外部 ESD 器件(如 TVS 管),尤其是在高频或长距离传输场景。
负载匹配
当驱动容性负载(如长总线)时,需通过串联电阻(如 33Ω)抑制信号过冲,确保时序完整性。
六、选型对比
与同系列的 SN74AVC16T245 相比,SN74LVC16T245 的电压范围更广(支持 5V),但传输速率略低(SN74AVC16T245 最高 380Mbps)。若需兼顾高速与宽电压,可考虑后者;若仅需基础电平转换,SN74LVC16T245 更具成本优势。
通过合理配置 VCCA 和 VCCB,结合 DIR 与 OE 的逻辑控制,SN74LVC16T245DGGR 能高效实现多电压域系统的无缝通信,尤其适合工业控制、汽车电子等对可靠性要求较高的场景。具体设计时,建议参考 TI 官方数据手册中的典型应用电路与时序图。