深入解析 FXL2SD106：低电压双电源 6 位电压转换器

在电子设计领域，电压转换是一个关键环节，特别是在处理不同逻辑电平之间的通信时。今天，我们来详细探讨 onsemi 的 FXL2SD106 低电压双电源 6 位电压转换器，看看它在实际应用中的特点和优势。

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一、产品概述

FXL2SD106 是一款可配置的双电压电源转换器，能够实现两个逻辑电平之间的单向和双向电压转换。它支持的电压范围非常广泛，最高可达 3.6V，最低可至 1.1V。其中，A 端口跟踪 (V{CCA}) 电平，B 端口跟踪 (V{CCB}) 电平，这使得它可以在多种电压水平（如 1.2V、1.5V、1.8V、2.5V 和 3.3V）之间进行双向电压转换。

该器件在两个 (V{CC}) 都达到有效电平之前处于三态，允许任意一个 (V{CC}) 先上电。如果任一 (V_{CC}) 被移除，内部掉电控制电路会将器件置于三态。此外，OE 输入为低电平时，会将 A 和 B 端口置于三态，从而禁用这两个端口。需要注意的是，FXL2SD106 不适合用于 SD 卡应用，因为其内部总线保持电路会与上拉电阻冲突，而 SD 卡的 CD/DAT3 引脚上有内部上拉电阻。

二、产品特性

1. 双向接口与全配置性

它能够在 1.1V 和 3.6V 两个电平之间实现双向接口，并且输入和输出能够跟踪 (V_{CC}) 电平，具有高度的可配置性。

2. 非优先上电

两个 (V_{CC}) 可以任意先上电，这种设计为电路的上电顺序提供了更大的灵活性。

3. 三态输出保护

在达到有效 (V{CC}) 电平之前，输出保持在三态；如果任一 (V{CC}) 处于地电位，输出会切换到三态，提供了良好的保护机制。

4. 电源关断保护

具有电源关断保护功能，保障了器件在电源异常时的安全性。

5. 总线保持功能

数据输入的总线保持功能消除了对上拉电阻的需求，简化了电路设计，但要注意不要在 A 或 B 端口使用电阻。

6. 高 ESD 保护

ESD 保护性能出色，B 端口 I/O 到地的 HBM 可达 12kV，A 端口 I/O 到地的 HBM 可达 8kV，CDM 可达 1kV，提高了器件的可靠性。

7. 高吞吐量

在 1.8V 和 2.5V 之间转换时，吞吐量可达 80Mbps，满足高速数据传输的需求。

三、引脚说明与功能表

引脚编号	引脚名称	描述
1	(V_{CCA})	A 侧电源
2	CLK IN	A 侧输入
3 - 7	(A_0 - A_4)	A 侧输入或三态输出
8	OE	输出使能输入
9	GND	地
10 - 14	(B_4 - B_0)	B 侧输入或三态输出
15	CLK OUT	三态输出
16	(V_{CCB})	B 侧电源

控制方面，当 OE 为低逻辑电平时，输出为三态；当 OE 为高逻辑电平时，器件正常工作。

四、上电/掉电顺序

FXL 转换器的优势之一是任一 (V{CC}) 都可以先上电。当任一 (V{CC}) 为 0V 时，输出处于高阻抗状态。控制输入（OE）设计为跟踪 (V_{CCA}) 电源，为了确保在上电/掉电期间不会出现总线争用、过大电流或振荡，应使用下拉电阻将 OE 连接到地。下拉电阻的大小取决于驱动 OE 引脚的器件的灌电流能力。

推荐的上电顺序为：

1. 给第一个 (V_{CC}) 供电。
2. 给第二个 (V_{CC}) 供电。
3. 将 OE 输入驱动为高电平以启用器件。

推荐的掉电顺序为：

1. 将 OE 输入驱动为低电平以禁用器件。
2. 移除任一 (V_{CC}) 的电源。
3. 移除另一个 (V_{CC}) 的电源。

五、电气特性

1. 绝对最大额定值

包括电源电压、直流输入电压、输出电压、直流输入/输出二极管电流、直流输出源/灌电流、直流 (V_{CC}) 或地电流以及存储温度范围等参数，使用时需确保不超过这些额定值，否则可能损坏器件，影响其功能和可靠性。

2. 推荐工作条件

规定了端口 B 的自由空气工作温度等条件，超出推荐工作范围可能影响器件的可靠性。

3. 直流电气特性

详细列出了高电平输入电压、低电平输入电压、高电平输出电压、低电平输出电压、总线保持输入过驱动高/低电流以及输入泄漏电流等参数，这些参数在不同的 (V{CCA}) 和 (V{CCB}) 电压下有所不同，设计时需要根据具体情况进行选择。

4. 动态输出电气特性

在不同的电压条件下，给出了 A 端口和 B 端口的输出负载、输出上升时间、动态输出电流高等参数，虽然这些动态输出特性是有保证但不进行测试的。

5. AC 特性

包括不同 (V{CCA}) 和 (V{CCB}) 电压下的传输延迟时间（如 (t{PLH})、(t{PHL})）、OE 到 A/B 的时间（(t{PZL})、(t{PZH})）以及输出信号的偏斜时间（(t_{skew})）等参数，这些参数对于高速数据传输的设计非常重要。

6. 最大数据速率

在不同的 (V{CCA}) 和 (V{CCB}) 电压下，规定了最小和典型的最大数据速率，设计时需要根据实际需求选择合适的工作电压以满足数据传输速率的要求。

六、电容特性

给出了输入电容、输入/输出电容和功耗电容等参数，这些参数对于电路的稳定性和性能有一定的影响。

七、订购信息

提供了 FXL2SD106 的订购编号、封装编号、封装描述和运输信息等，方便工程师进行采购。

总结

FXL2SD106 是一款功能强大、性能优越的低电压双电源 6 位电压转换器，具有广泛的电压转换范围、灵活的上电顺序、出色的保护功能和高数据吞吐量等特点。在实际应用中，工程师需要根据具体的电路需求，合理选择工作电压、上电/掉电顺序，并注意各项电气特性参数，以确保器件的正常运行和系统的稳定性。大家在使用过程中有没有遇到过类似器件的特殊问题呢？欢迎在评论区分享交流。