Filter og surge-/pulsbeskyttelse af I2C-bussen
Würth Elektronik udgiver applikationsnote, der fokuserer på teknikker til støjundertrykkelse på I2C-bussen.
Würth Elektronik has udgivet en ny applikationsnote: ANP121 – Filter and surge protection for I2C-Bus. I den nye note giver leverandøren af elektroniske og elektromekaniske komponenter værdifuld support til designere, som bruger I²C-bussen (Inter-Integrated Circuit Bus) i designs med kommunikation mellem print/boards.
En udvidelse af interfacet med konnektorer eller kabler kan imidlertid potentielt gøre I²C-bussen modtagelig over for ekstern støj som ESD (electrostatic discharge), bursts og indstrålet RF. Formålet med den nye applikationsnote er at pege på et egnet filter og beskyttelseskredsløb, som øger støjimmuniteten på I²C-bussen uden at kompromittere signalkvaliteten for data- og clock-forbindelserne.
Den nyeste tilføjelse til samlingen af applikationsspecifikke tips på Würth Elektroniks support-sites omfatter sektionerne 'Overview I2C bus', 'Overview I2C specifications', 'Selection of the filter and overvoltage protection components', 'LTspice simulation with 400 kHz clock rate', og 'Measurement of a real application with 400 kHz clock rate'.
Applikationsnoten er skabt ved at bygge simuleringsmodeller i LTspice for derefter at måle på dem i en real-life applikation for at verificere resultaterne af simuleringen.
Test set-up med FeatherWing
Til verificering af simuleringen blev yderligere målinger udført med et Würth Elektronik SensorBLE FeatherWing kit. Dette kit består af et master-board med en mikrocontroller samt to andre boards udstyret med en WE Bluetooth modul og et FeatherWing-system med WE-sensorer (3-akset acceleration, temperatur, fugt og tryk).
Master-boardet kommunikerer med de to andre boards via I²C-bussen med en maksimal datarate på 400 kBit/s. Et datakabel på 20cm blev brugt til konnektering af sensor-boardet til resten af I²C’en. En parasitisk kapacitans på 400pF i forhold til GND blev simuleret med brug af MLCC’er. Simulering og målinger viste, at SMT-multilagsferritter i kombination med ESD-beskyttelsesdioder stort set ikke påvirker datasignalet (SDA) og clock-signalet (SCL) på I²C-bussen, men i stedet øger støjimmuniteten for I²C-bussen.
