I2C 上拉电阻(Rp)及串联电阻(Rs)如何取值？

只看该作者 · 2009-8-13 21:59

各位大侠：
I2C上拉电阻，串联电阻取值问题一直困扰着我，还请大侠指点！
（1）.I2C规格书是这样描述Rp最小值：电源电压限制了电阻Rp 的最小值,因为输出级在VOLmax=0.4V 时指定的最小下拉电流是3mA。
      --------->如上描述意思就是Rp(min)=(Vdd-0.4V)/3mA，注意3mA为最小下拉电流。
                  若Rp<Rp(min)，则下拉电流(Vdd-0.4V)/Rp>3mA（最小下拉电流），此时Rp应该是可以提供最小3mA下拉电流的，此时
                  的Rp比Rp(min)更小，这样岂不是矛盾了？
(2). 低电平要求的0.1VDD 噪声容限限制了Rs的最大值如何理解？RS如何取值最好？
(3). 每个输入输出连接的最大高电平输入电流的规定最大值是10μA ,由于高电平要求0.2VDD 的噪声容
   限这个输入电流限制了Rp 的最大值。
      ----------->如何理解最大高电平输入电流最大值同Rp最大值的关系？

1万 · 2009-8-13 22:40

1、3mA应该是指驱动器下拉电流的下限值，不能小于这个电流，但是可以大于等于这个电流。如果一个设备的下拉驱动能力达到3mA，那么它也是符合I2C规范的，但是不能小于。所以在计算上拉电阻时，必须以这个最小的电流计算（如果用大于这个值来计算，驱动器可能提供不了）。因此上拉电阻的最小值就是Rp(min)=(Vdd-0.4V)/3mA。

2、Rs是指驱动源的低电平驱动能力吧？当然是越小越好了，大了不是驱动不了？所以可以计算出Rs的最大值，不得超过该值。

3、高电平时要输入10uA，那么最大电阻当然是(0.2*VDD)/10uA了。如果大于该电阻，那么就无法拉高了。其实，这个电阻不仅仅是静态输入电流的问题，还要考虑到上升时间，由于分布电容的原因，所以实际的电阻肯定会比这个小一些。

只看该作者 · 2009-8-13 23:51

首先十分感谢computer00的回复，不过我还是有些不明白：1、3mA应该是指驱动器下拉电流的下限值，不能小于这个电流，但是可以大于等于这个电流。如果一个设备的下拉驱动能力达到3mA，那么它也是符合I2C规范的，但是不能小于。所以在计算上拉电阻时，必须以这个最小的电流计算（如果用大于这个值来计算，驱动器可能提供不了）。因此上拉电阻的最小值就是Rp(min)=(Vdd-0.4V)/3mA。------>若Rp小于Rp(min)，则下拉电流(Vdd-0.4V)/Rp应该大于3mA，此时应该满足最小3mA驱动电流，这样的话Rp(min)=(Vdd-0.4V)/3mA岂不是Rp最小值？？3、高电平时要输入10uA，那么最大电阻当然是(0.2*VDD)/10uA了。如果大于该电阻，那么就无法拉高了。其实，这个电阻不仅仅是静态输入电流的问题，还要考虑到上升时间，由于分布电容的原因，所以实际的电阻肯定会比这个小一些。--------->[img][img][/img][/img]

1万 · 2009-8-14 00:58

1、假设一款I2C芯片，它的下拉电流驱动能力为3mA（满足I2C协议的最小值指标），如果你给它输入了大于3mA的电流（例如10A），那这个芯片不是驱动不了？那结果不就是坏了？所以只能以最小的承受电流能力来算。

2万 · 2009-8-14 01:16

3楼可能理解有误，
“最小下拉电流是3mA”是对外面的驱动器的要求（比如MCU控制这个IIC芯片，那MCU就是驱动这个芯片的驱动器），
那好，你要求“最小下拉电流是3mA”，我的MCU的驱动能力只要大于等于3mA就是满足要求的，比如我只能下拉输出3mA时，你也不能说我不行。对吧？

所以，对于你这个IIC芯片来说，你就要认为别人可能最大只会给你3mA的下拉驱动能力，而不能再要求更多
（但可以实际用的少一些），而电阻越小，电流越大（对驱动器来说负载越重），因此上拉电阻的最小值就是你IIC芯片参数总对驱动器的要求“最小下拉电流是3mA”了

2万 · 2009-8-14 01:18

电阻越小，电流越大，对驱动器来说负载越重，
不知道LZ能不能相同呢？

1万 · 2009-8-14 09:14

最小3mA是能力，而不是要求，也就是说，驱动能力必须要大于等于3mA，而不是实际工作要求必须大于3mA……不知道这样说楼主明白没...

只看该作者 · 2009-8-14 09:26

让LZ绕晕了，看不懂。
电阻电流成反比啊，最小电流应该对应是的最大电阻吧，怎么会是最小电阻呢？

2万 · 2009-8-14 09:34

举个例子，自己结合xwj和00的解释去理解下：
I2C用10K的上拉电阻，5V的电源，电流也不过只有0.5mA，I2C可以正常工作。

只看该作者 · 2009-8-14 20:01

谢谢大家的回复！
1. To computer00:您的意思是I2C芯片工作时候下拉电流可以小于3mA,但是不能大于3mA吗？

若是实际工作时下拉电流小于或等于3mA则，Rp(min)就可以解释了。。。。

2. To xwj:您说的也很有道理，电阻越小，功耗越大，您的解释是否也证明了实际工作时
下拉电流小于或等于3mA？

只看该作者 · 2009-8-14 20:23

如图所示,3.3V上拉要大于1K,5V上拉大于2K,

只看该作者 · 2009-8-14 20:43

本帖最后由 vwwj 于 2009-8-14 21:04 编辑

如图所示,举例来说,一个24CXX系列EEPROM电容是8P左右
如果IIC总线仅连接一个3.3VEEPROM器件
则上拉电阻在1K到20K范围内,
如果取10K上拉,则串联电阻小于1000欧

只看该作者 · 2009-8-14 20:51

另外友情附赠IIC总线EEPROM,例如24CXX系列的正确复位方法

1万 · 2009-8-15 01:34

这么说吧，只要是符合I2C规范的芯片，只要你的上拉电阻大到一定程度，让下拉电流小于3mA，那么一定是可以正常输出低电平的，因为规范规定了下拉电流的最小驱动能力为3mA，小于此值，是肯定可以驱动的。那么如果大于3mA，是不是就一定不能工作了呢？不一定，因为规范规定的最小驱动电流要达到3mA，那么有些驱动器可能会提供超过3mA的驱动电流，这样的话，下拉电流大于3mA也是可以正常工作的，只要不超过芯片的低电平驱动电流即可。

为什么它要叫最小值？因为驱动能力不得低于此值，因此叫最小值。注意是驱动能力，是一种能力，这种能力要不小于该值，而不是说实际电流不能小于该值。就好比招聘，最低学位（相当于最小电流）要求是本科，但是并不意味着让他干低于本科文凭的事就不行，因此实际情况是可以低于要求（相当于实际工作电流小于驱动电流）的。相反，我们不能指望本科文凭以上的人都去干博士的事，这是不安全的，当然也许有少部分人干得了（相当于上拉电阻不能太小，太小的话，大于最小值，有些芯片就驱动不了了）。

2万 · 2009-8-15 01:44

呵呵，LZ是自己把自己绕晕了
其实很简单，分清楚能力、要求是对谁而言的就行了

这让俺又想起来那个二年级的数学题：

一天有个年轻人来到王老板的店里买了一件礼物这件礼物成本是18元，标价是21元。结果是这个年轻人掏出100元要买这件礼物。
王老板当时没有零钱，用那100元向街坊换了100元的零钱，找给年轻人79元。但是街坊後来发现那100元是**，王老板无奈还了街坊100元。
现在问题是：王老板在这次交易中到底损失了多少钱 ?

只看该作者 · 2009-8-15 09:51

圈圈的基础很扎实啊。

顺便提提，iic如果驱动的距离比较远，器件比较多，所用的上拉要适当减少以提高驱动能力。当然这样也增加功耗了。

只看该作者 · 2010-7-23 09:25

对的，iic如果驱动的距离比较远，器件比较多，所用的上拉要适当减少以提高驱动能力。当然这样也增加功耗了。

只看该作者 · 2012-3-29 20:23

各位好：
我用单片机的I2C接口直接与一款高压芯片进行通信。其中I2C上串接33欧电阻。但是出现部分33欧电阻烧坏。这是什么原因？谢谢！

I2C 上拉电阻(Rp)及串联电阻(Rs)如何取值？

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