ETC BA8274F

BA8274 / F
オーディオ IC
I2CバスラインバッファIC
BA8274 / F
BA8274, BA8274Fは、I2Cバスシステムのすべての動作モードや特長を保持しながら、バスラインの距離を長くすること
ができるバッファICです。データ及びクロックラインに対してこのバッファを入れることにより、ケーブルの容量が見
かけ上減少し、低コストの汎用配線を用いてバスラインの長さを伸ばすことができるようになります。
!用途
ミニコンポ、マイクロコンポ、CDラジカセ、TV、カーオーディオ用
!特長
1) 二重、双方向バッファ。
2) I2Cバス互換。
3) 1 : 10のインピーダンス変換。
4) 論理信号は電源電圧とグランドにて設定できる。
5) 電源電圧範囲が広い。
!絶対最大定格 (Ta=25℃)
Parameter
Symbol
Limits
電源電圧
VCC
13.0
許容損失
Pd
∗
Unit
V
∗
動作温度範囲
Topr
800 / 550
−40~+85
保存温度範囲
Tstg
−55~+125
mW
°C
°C
∗ Ta=25°C以上で使用する場合は、1°Cにつき5.5mW(SOP), 8.0mW (DIP)を減じる。
!推奨動作条件 (Ta=25℃)
Parameter
電源電圧
Symbol
VCC
Min.
Typ.
Max.
Unit
4.5
−
12
V
∗ I2C バスはフィリップ社の登録商標です。
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オーディオ IC
!ブロックダイアグラム
VCC
LY
SY
N.C.
8
7
6
5
Buffer
Buffer
1
2
3
4
N.C.
LX
SX
GND
!端子説明及び入出力回路図
Pin No.
等価回路
Pin Name
端子説明
VCC
2
7
LX
LY
バッファの出力端子です。
35.7
GND
VCC
3
6
SX
SY
バッファの入力端子です。
35.7
GND
4
GND
−
グランド端子です。
8
VCC
−
電源端子です。
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オーディオ IC
!電気的特性 (特に指定のない限り Ta=25℃, VCC=5V)
Parameter
Symbol
Min.
Typ.
Max.
Unit
回路電流1
IQ1
−
16
30
mA
回路電流2
IQ2
−
17
30
mA
VCC=12V
回路電流3
IQ3
−
30
40
mA
Both I2C inputs LOW,
both buffered outputs sinking 30mA.
駆動電流1
ISX, ISY
2.0
2.7
−
mA
ISX, ISY LOW=0.4V
VLX, VLY LOW on buffered bus=0.3V.
駆動電流2
ILX, ILY
20
27
−
mA
入力電流1
ISX, ISY
−
2.8
3.5
mA
ILX, ILY sink on buffered bus=30mA.
入力電流2
ILX, ILY
−
3.0
3.3
mA
ISX, ISY LOW on I2C bus=3mA.
VLX, VLY=VCC and VSX, VSY=VCC.
ILX, ILY
−
−
200
µA
ZIN / ZOUT
8
10
13
−
リーク電流
入出力インピーダンス比
Conditions
ILX, ISY LOW=0.4V
VSX, VSY LOW on I2C bus=0.3V.
!測定回路図
VCC
VCC
N.C.
N.C.
E4
I4
F
VCC
A
A
V
A2
0
1
2
E3
I3
150
A
V
B2
C2
3
0
1
SW4
2
3
SW3
8
7
VCC
6
LY
N.C.
5
SY
LX
1
N.C.
SX
2
GND
3
4
SW2
SW1
0
1
2
3
0
A1
V
2
3
A
V
150
I2
1
C1
B1
A
N.C.
150
D2
I1
E2
N.C.
D1
150
E1
VCC
VCC
Fig.1
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オーディオ IC
!動作説明
BA8274 / F は、システムパフォーマンスを低下させることなく、また特殊なケーブルを用いることなく、I2C および
同種のバスシステムを遠距離にわたって延長することができるまったく同じ二つのバッファ回路を持っています。
このバッファは、I2C バスからバッファ後のバスまで、約 10 倍の電流利得を持っています。電流が I2C バス側から流
れると、その約 10 倍の電流がバッファ後のバス側から流れます（Fig.2 を参照）
。
これにより、システムはバッファ後のバス側で標準値の約 10 倍までの容量性負荷を駆動することができます。この
電流ベースのバッファリング方法は、I2C SDA / SCL ラインの双方向、オープンコレクタ／オープンドレーン特性を持
っています。干渉を最小限に抑えて安定性を確保するために、電流の増加・降下率が内部で制御されています。
VCC
I
I2C BUS
SX
10×I
CURRENT
SENSE
BUFFERED BUS
LX
GND
Fig.2
!応用例
VCC
150
µ-COM
8
7
6
5
3
4
Buffer
Buffer
1
2
150
µ-COM
Fig.3
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オーディオ IC
!外付け部品の説明
1. 外付部品の決め方
(1) プルアップ抵抗の計算
実際のシステムでは、プルアップ抵抗は、I2C システムに対する立ち上がり時間によって決まります。システム
全体の時定数（抵抗と静電容量の積）が 1 マイクロ秒に設定されていれば、近似的にこの値を満たします。
各ノードの時定数を 1 マイクロ秒とするために、各バスノードを個別に判断し（すなわち、I2C ノードと
バッファ後のバスノード）
、プルアップ抵抗を選択することで、全体の時定数を設定することができます。また、
バッファ後のバス上の等価容量性負荷と静電容量を考慮することにより、
あるいはこの等価静電容量が必要とする
バッファ後のバスのプルアップ抵抗を計算することによっても、全時定数を設定することができます。
それぞれ個別のバスの場合、プルアップ抵抗は以下のように計算することができます。
R=
1µsec
Cdevice + Cwiring
条件 : Cdevice = 各バスに接続するデバイス静電容量の合計
Cwiring = 各バスに接続するデバイス浮遊容量の合計
上記の静電容量が不明のときは、近似的に各デバイスが 10pF の負荷静電容量と 10pF の配線静電容量を持つと
して算出して下さい。
それぞれの I2C バスノードに対する静電容量はバッファによって約 10 倍され、バッファ後のバスの静電容量に
加算されます。新しいバッファ後のバスのプルアップ抵抗を計算することにより、組み込まれた I2C バスノードと
バッファ後のバスの両方をこの一つのプルアップ抵抗で動作させることが可能になります。したがって、これらの
個別のプルアップ抵抗をバッファ後のバス上に組み入れることはできません
（バッファ後のバス上の算出された静
電容量の合計から計算される値）
。バッファをシステムに永久に接続する場合は、それぞれのプルアップ抵抗をす
べて組み合わせなければなりません。しかし、それを既存のシステムに追加することによって接続する場合は、オ
リジナルのシステムが独立で動作するだけでよいのであれば、追加した I2C バスシステム上の抵抗をバッファ後の
バスに組み込んで下さい。
LOW バスによる最大プルアップ電流がバッファ後のバス上で最大 3mA または 30mA の I2C バス規格を超えな
いようにして下さい。計算式は以下の通りです。
30mA >
VCC-0.4
Rp
条件 : Rp = すべてのプルアップ抵抗の並列組み合わせ
この条件が満たされると、立ち下がり時間の規格も満たされます。
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オーディオ IC
2. 拡張 I2C バスに対する負荷計算
EXISTING
PROPOSED BUS EXPANSION
VCC
5V
R1
BA8274/F
BA8274/F
SDA
2
R3
R2
LDA
SDA
IC
2
IC
3000pF
GND
0V
Fig.4
有効静電容量
近接のI2Cデバイス
有効静電容量
バッファ後のライン
有効静電容量
遠隔のI2Cデバイス
2 × I2C Devices
20pF
1 × I2C Devices
10pF
Strays
20pF
Strays
10pF
BA8274 Buffer
10pF
Wiring Cap.
3000pF
BA8274 Buffer
10pF
Total Cap.
50pF
Total Cap.
3000pF
Total Cap.
30pF
I2Cプルアップ
R1 =
1µsec
50pF
バッファ後のバスのプルアップ
= 20kΩ
R2 =
1µsec
3000pF
= 333kΩ
I2Cプルアップ
R3 =
1µsec
30pF
= 33kΩ
既存のシステムに追加する場合
R1 = 20kΩ
R2 =
R2 × 0.1R3
R2 + 0.1R3
= 300Ω
常にバッファが接続されているためR3は不要
永久的なシステムの場合
R2 =
1
= 262Ω
1
1
1
+
+
0.1R1
0.1R2
0.1R3
常にバッファが接続されているためR1とR3は不要
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オーディオ IC
注) R1、R2 および R3 は、各バスノード上の容量性負荷および 1µsec の時定数から計算されます。既存のシステム
に追加する場合、R2 と基準値 R3 の並列組み合わせから計算される R2’（R2 に対する新しい値）が求められま
す。それに対し、永久的なシステム R2 の場合は R1 および基準値 R3 が用いられます。この例は基準抵抗の値を
使用し、ノードとケーブルの静電容量を組み合わせたということに留意してください。
最大プルアップ電流のチェック
(5−0.4)V
260Ω
= 17.6mA < 30mA
!使用上の注意
1. 動作電源電圧範囲について
動作電源電圧範囲であれば動作周囲温度の範囲で基本の回路機能動作が保証されていますが、ご使用の際はよく
ご確認の上、定数と素子の設定、電圧設定、温度設定をお願いします。
2. 動作温度範囲について
推奨動作電圧範囲内であれば、動作温度の範囲内で一応の回路機能動作が保証されています。
許容損失の条件も温度と関連しますのでご注意下さい。
また、この範囲内において電気的特性で定められている条件以外では、その電気的特性の規格値を保証できませ
んが、本来の機能は維持しています。
3. SX、SY、I2C バス、SDA または SCL
BA8274 / F 内の二つのバッファ回路はまったく同一ですので、入力ピンを I2C バス、SDA データライン、あるい
は SCL クロックラインとして使用することができます。
4. LX．LY,、バッファ後のバス、LDA または LCL
バッファ後の低インピーダンスライン側では、対応する出力が LDA および LCL になります。
!電気的特性曲線
0.1
0.09
駆動電流ILX, ILY : (A)
0.08
0.07
0.06
0.05
0.04
0.03
0.02
0.01
0
0
0.05
0.1
0.15
0.2
S端子電圧VSX,
0.25
0.3
VSY
: (V)
0.35
0.4
Fig.5 S端子電圧−駆動電流ILX, ILY
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!外形寸法図 (Units : mm)
BA8274
BA8274F
9.3±0.3
5.0±0.2
3.2±0.2
5
1
4
6.2±0.3
4.4±0.2
4
1.5±0.1
0.11
7.62
0.51Min.
3.4±0.3
1
8
0.3Min.
5
6.5±0.3
8
1.27
0.4±0.1
0.15±0.1
0.1
0.3±0.1
2.54
0.5±0.1
DIP8
0° ~ 15°
SOP8
8/8