摘要：連接到I2C總線上任何器件，希望在閑置狀態(tài)下將SDA數(shù)據(jù)線和SCL時(shí)鐘線處于邏輯高電平，MAX9877音頻子系統(tǒng)IC的設(shè)計(jì)即滿足這一需求。正是由于SDA和SCL的邏輯高電平狀態(tài)，器件可獲得最小關(guān)斷電源電流。本篇應(yīng)用筆記給出了當(dāng)MAX9877處于關(guān)斷狀態(tài)時(shí)，在SDA和SCL必須置為邏輯低電平的系統(tǒng)中獲得最小關(guān)斷電流的3種方法。

引言

在任何典型應(yīng)用中，期望連接到I2C總線上的器件的SDA數(shù)據(jù)線和SCL時(shí)鐘線在閑置狀態(tài)下輸出邏輯高電平，MAX9877音頻子系統(tǒng)IC即可滿足這一需求。將SDA和SCL線保持高電平以獲得最小關(guān)斷電源電流。本應(yīng)用筆記介紹了3種方法，能夠在MAX9877處于關(guān)斷狀態(tài)，而SDA和SCL可能被置為邏輯低電平的情況下獲取最小關(guān)斷電流。

方法1—增加弱上拉

第一種方法是在常規(guī)的上拉電阻無(wú)效時(shí)，在SDA和SCL上增加額外的弱上拉分壓電阻，以建立總線上的電壓，圖1給出了這種方法的原理圖。


圖1. 弱上拉分壓電阻用來(lái)設(shè)置SDA數(shù)據(jù)線和SCL時(shí)鐘線的電壓；隔離二極管可以防止上拉電壓被強(qiáng)制到地電位時(shí)的電流損耗

SDA和SCL線上的一對(duì)2MΩ電阻對(duì)電池電壓進(jìn)行分壓，使SDA和SCL線上的電壓不超過(guò)I2C主機(jī)的最大承受電壓。電池電壓范圍為4.2V至3.2V，因此SDA和SCL線上電壓設(shè)置在2.1V至1.6V之間，足以支持MAX9877輸入高電平的電壓。

當(dāng)VDDIO的輸出強(qiáng)制連接至地時(shí)，二極管可以被禁止的VDDIO電源消耗電流。如果電源禁止時(shí)具有高阻輸出，則可省去該二極管。

這種方法還假定在關(guān)斷情況下I2C主機(jī)的輸出和總線上所有其它器件均為高阻態(tài)。有一個(gè)原因可能使該假設(shè)不成立：如果I2C主機(jī)的電源掉電，輸出通過(guò)集成的ESD保護(hù)鉗位至0V電壓。這種情況不常見(jiàn)，但如果出現(xiàn)，就必須用方法2或方法3拉高SDA和SCL。

方法2—電平轉(zhuǎn)換器

如果總線上其它器件在系統(tǒng)接口關(guān)斷時(shí)不能確定置于高阻態(tài)，則可用單個(gè)n溝道增強(qiáng)型MOSFET將每條總線與系統(tǒng)其它部分隔離開(kāi)?？稍诳偩€的MAX9877側(cè)增加額外的上拉電阻，使邏輯電平設(shè)為高電平。

圖2給出了實(shí)現(xiàn)這一方案的電路。VDDIO是系統(tǒng)的I2C上拉電壓，所有四個(gè)電阻必須基于系統(tǒng)I2C時(shí)序要求進(jìn)行選擇。n溝道MOSFET用作雙向電平轉(zhuǎn)換器，允許MAX9877和基帶的邏輯電平不同，不會(huì)影響正常工作。當(dāng)VDDIO電源禁止時(shí)，電平轉(zhuǎn)換器允許MAX9877的SDA和SCL引腳保持高電平，因此降低了關(guān)斷電流。.


圖2. 增加n-溝道MOSFET 電平轉(zhuǎn)換器以隔離系統(tǒng)總線

方法3—高邊功率開(kāi)關(guān)

降低MAX9877關(guān)斷電流的最后一種方法是在MAX9877電源上串聯(lián)一個(gè)高邊開(kāi)關(guān)，必要時(shí)電源可以完全與電池?cái)嚅_(kāi)，并將MAX9877的關(guān)斷電流降至1μA以內(nèi)。

圖3給出了高邊開(kāi)關(guān)與MAX9877的連接。MAX9877帶有兩個(gè)電源引腳(VDD和PVDD)，兩者之間的壓差必須保持在0.3V以內(nèi)。利用一個(gè)電源開(kāi)關(guān)保持兩路電源電壓相同，并減少元件數(shù)量。


圖3. 高邊電源開(kāi)關(guān)與MAX9877電源串聯(lián)，可完全消除關(guān)斷電流