‌TI TCA39416EVM评估模块技术解析与应用指南

Texas Instruments TCA39416EVM评估模块设计用于评估TCA39416的运行情况。TCA39416是一款超低电压I^3^C转换器，具有上升时间加速器。TI TCA39416EVM通过跳线连接提供可切换的负载条件，从而上拉电阻器和总线电容。该特性使得用户能够高效测试系统中该器件的性能。

数据手册：*附件：Texas Instruments TCA39416EVM评估模块数据手册.pdf

特性

• 跳线，可实现更高的总线负载电容
• 跳线，支持外部上拉电阻器
• SMA母头连接器，为评估设备提供更纯净的连接

电源设置

PCB布局

TI TCA39416EVM评估模块技术解析与应用指南‌

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‌一、核心特性概述‌

Texas Instruments的TCA39416EVM是一款基于TCA39416 I3C总线转换器的评估模块，专为新一代串行总线接口设计优化，具有以下核心优势：

• ‌双电压域支持‌：独立VCCA（3.3V）和VCCB（1.8V）供电，支持不同逻辑电平转换。
• ‌智能加速功能‌：集成上升时间加速器（RTA），改善I3C总线信号完整性。
• ‌灵活配置选项‌：提供可编程上拉电阻（10kΩ）和总线电容（22pF）跳线配置。
• ‌兼容性保障‌：支持I3C v1.1.1标准，最高时钟频率12.5MHz。

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‌二、硬件设计亮点‌

‌1. 接口与测试点‌

• ‌SMA监测接口‌：J5/J7（A侧）、J12/J17（B侧）提供总线信号测试点，支持4通道示波器同步观测。
• ‌电源配置‌：TP1（VCCA）和TP2（VCCB）为独立供电端子，建议使用双路电源（VccA≠VccB时）。
• ‌总线负载控制‌：
  • J1-J4：使能10kΩ上拉电阻（1%精度）
  • J13-J16：接入22pF总线电容（±5%精度）

‌2. 关键电路设计‌

• ‌动态阻抗匹配‌：A1/A2/B1/B2走线设计为50Ω特性阻抗，寄生电容仅6pF。
• ‌故障保护‌：
  • OE引脚内置1μs上电延迟电路（R5+C5组成RC网络）
  • 总线电容总量受I3C规范限制（最大50pF），需避免两侧电容同时启用。

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‌三、典型性能参数‌

1. ‌时序特性‌：
   • 信号传播延迟：A→B方向最大7ns（VCCA=3.3V, VCCB=1.8V）
   • 上升时间加速能力：将标准400ns上升时间缩短至30ns（启用RTA时）
2. ‌电气规格‌：
   • 静态电流：典型值1.2mA（双电源供电模式）
   • ESD保护：HBM模式±4kV（A/B侧引脚）

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‌四、典型应用场景‌

1. ‌多处理器互联‌：实现主控芯片（3.3V）与传感器Hub（1.8V）的I3C总线桥接。
2. ‌工业设备升级‌：将传统I2C设备（400kHz）接入I3C总线系统，保留热插拔检测功能。
3. ‌车载摄像头模组‌：符合AEC-Q100 Grade 1认证，支持-40°C至+125°C工作温度。

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‌五、开发调试建议‌

‌1. PCB布局要点‌

• ‌电源去耦‌：VCCA/VCCB引脚需就近布置0.1μF+1μF陶瓷电容（C2/C3和C1/C4）。
• ‌信号完整性‌：
  • 避免将测试走线长度超过10mm
  • SMA连接器与示波器需使用50Ω同轴线缆

‌2. 配置流程‌

1. 通过J1-J4设置总线端接电阻
2. 通过J13-J16选择性加载总线电容
3. 测量TP10（IMON）监控电流消耗
4. 使用逻辑分析仪解码J5/J12信号

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‌六、设计注意事项‌

• ‌电容总量控制‌：启用两侧22pF电容时总负载达36pF，接近I3C规范上限（50pF）。
• ‌电源序列要求‌：VCCA应先于VCCB上电，时序偏差需<100ms。
• ‌散热管理‌：连续工作时应确保环境温度≤85°C（HSOG-8封装θJA=42°C/W）。