?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?

?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。

?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。

?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）

?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。

?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

?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）。