電子回路 - レベル変換

PCA9306

PCA9306 IC

PCA9306は、NXP Semiconductors(旧Philips)が製造するI2C通信向け双方向電圧レベル変換ICモジュールである。
1.8[V]、3.3[V]、5[V]の電圧レベルの間でレベル変換が行われる。

• 異なる電圧のI2C機器間の通信を可能にするレベル変換IC
• 両方向 (双方向) の通信に対応
• 対応電圧範囲
  • VREF1側

    1.6[V]～3.6[V]

  • VREF2側

    1.8[V]～5.5[V]

• I2C通信の2本の信号線 (SCL、SDA) を変換可能
• 動作速度

  　最大2[MHz]

PCA9306は、以下に示すような用途で特に使用されている。

• 3.3[V]動作のマイコンと5[V]動作のI2Cセンサを接続する場合
• 1.8[V]動作のデバイスと3.3[V]動作のデバイスを接続する場合
• Raspberry PiやArduino等で、異なる電圧のI2Cデバイスを使用する場合

SCL1、SDA1側が低電圧側、SCL2、SDA2側が高電圧側となる。

例えば、VREF1に3.3[V]の電圧を加えて、SCL1、SDA1は3.3[V]のデバイスのSCL、SDAの信号線を接続して、
VREF2に5[V]の電圧を加えて、SCL2、SDA2は5[V]のデバイスのSCL、SDAを接続する。

下図の回路は、PCA9306のデータシートから抜粋したもので、常に、双方向のレベル変換を行う回路である。

AE-PCA9306モジュール (秋月電子)

秋月電子のAE-PCA9306モジュールは、プルアップ抵抗やコンデンサも実装されているため、各電源とI2Cのバスを接続するだけで使用可能である。
また、AE-PCA9306モジュールの裏面には、J1〜J5のジャンパがあり、全て接続された状態になっている。

例えば、J1のジャンパをカットする場合、レベル変換のイネーブルの制御を行うことができる。
J2〜J5のジャンパはモジュールのプルアップ抵抗と接続しており、モジュール外にプルアップ抵抗を配置する場合、これらのジャンパをカットする。