【導讀】多電壓系統共存是現在便攜設備、音視頻、固態存儲設計里很常見的需求,I2C 這類雙向總線在電平轉換時,很多方案都需要 MCU 額外占用 GPIO 做方向控制,增加軟件和外圍負擔。天津市榮穎電子新推出 RY0102 雙通道自動雙向電平轉換芯片,采用傳輸門搭配邊沿速率加速器架構,通道自動識別數據流方向,不需要方向控制引腳。芯片設置兩路獨立電源軌,支持 1.65V~3.6V 與 2.3V~5.5V 跨域轉換,電源上電無先后要求,片內集成 10kΩ 上拉電阻,同時提供工業到企軍級多個溫度版本,SOT23-8 小封裝,方便雙向數字接口快速設計。

天津市榮穎電子科技有限公司新推出的RY0102是一款雙通道自動雙向電平轉換芯片,用于多電壓系統間的數字信號切換。
器件采用兩套獨立可配置的電源軌:A端由VCCA供電,支持1.65V~3.6V;B端由VCCB供電,支持2.3V~5.5V(使用時需滿足VCCA≤VCCB),可在1.8V、2.5V、3.3V和5V電壓節點之間實現雙向電平轉換。芯片采用傳輸門(pass-gate)架構并配有邊沿速率加速器(單脈沖發生器),通道方向自動感應、無需方向控制信號;OE引腳拉低時所有I/O口進入高阻態,以降低靜態電流。適配音視頻模塊、便攜設備、固態存儲、交直流電源等多電壓數字接口場景。
01 產品參數
自動雙向、無需方向控制:兩個通道可獨立判斷數據流向,無需DIR方向控制引腳,主從兩端均可作為驅動端或接收端,適合I2C、單總線等沒有方向控制線的雙向總線。
雙電源寬電壓域:A端1.65V~3.6V,B端2.3V~5.5V,覆蓋1.8V、2.5V、3.3V、5V等常見邏輯電平;VCCA與VCCB可任意順序上電,無需額外電源時序控制。
數據傳輸速率:推挽輸出模式下最高24Mbps,開漏輸出模式下2Mbps;以VCCA=3.3V/VCCB=5V工況為例,推挽傳輸延遲典型值約1~3ns(具體電壓組合請對照手冊時序表)。
內置10kΩ上拉電阻:片內集成開漏應用常用的10kΩ上拉電阻,開漏總線應用可省去外部上拉元件,同時也支持推挽CMOS信號的電平轉換。
低靜態功耗:雙電源總電流(ICCA+ICCB)最大13μA;OE拉低進入高阻態后,VCCA、VCCB兩路電源電流均降至最大1μA。
Ioff部分掉電與電源隔離:支持Ioff部分掉電模式;任一VCC輸入接地時,兩個端口均處于高阻抗狀態,有助于抑制上下電過程中的反向電流。
寬溫與多等級可選:推薦工作溫度范圍-55℃~+125℃,提供工業級、軍溫級、普軍級、企軍級(N1)四個等級,統一采用SOT23-8封裝(2.92×2.80mm)。
ESD靜電防護:人體放電模型(HBM)±6kV,帶電器件模型(CDM)±2kV。
02 應用場景
音視頻類:音視頻接收處理模塊、視頻分析服務器、音頻擴展接口。
便攜設備:便攜式計算機、便攜式音頻設備。
存儲與電源:固態存儲、交直流電源。
03 產品優勢
RY0102定位在多電壓數字系統之間的雙向電平轉換接口,核心價值可以概括為三點:免方向控制、雙電壓軌獨立供電、片內自帶10kΩ上拉。
傳統跨電壓接口往往需要方向控制引腳,或外加雙向緩沖電路,由MCU側管理數據流方向。RY0102通過傳輸門加邊沿速率加速器的架構,讓兩個通道各自自動感應信號方向,兩端設備都可以是驅動端或接收端,控制器不需要再為電平轉換額外分配GPIO,特別契合I2C、單總線這類本身就沒有方向控制線的雙向總線。
雙電源設計把低壓側(A端1.65~3.6V)和高壓側(B端2.3~5.5V)徹底分開,1.8V/2.5V/3.3V控制器側可以直接對接3.3V或5V外設側。VCCA與VCCB不要求上電順序;任一VCC接地時兩端口自動高阻,配合Ioff部分掉電功能,降低上下電瞬間電流倒灌的風險。開漏應用片內已經集成10kΩ上拉電阻,省一顆外部元件;推挽CMOS信號同樣可以直接轉換。
封裝采用SOT23-8(2.92×2.80mm),8個引腳引出兩路通道加OE、GND,PCB占用小;并按溫度梯度提供工業級、軍溫級、普軍級、企軍級(N1)四個等級,便于按終端實際工況選型。
04 核心競爭力 RY0102是一顆邊界很清晰的器件:雙通道、雙向、電平轉換。在這個邊界內,它把方向自動識別、雙電源無順序上電、內置上拉、低靜態電流這幾件事做齊了,并給出從工業級到企軍級的溫度譜系。與時序要求苛刻、需要控制器主動發方向信號的方案相比,它把方向管理這件事從軟件和外圍邏輯里拿掉了;雙電源總電流最大13μA的量級,也適合便攜設備長期待機運行。
需要在設計時留意手冊給出的約束:VCCA必須≤VCCB;開漏模式下數據速率約2Mbps,推挽模式最高24Mbps,具體時序裕量需按目標電壓組合對照手冊8.2~8.5節的時序表評估。對于需要更多通道數或更高速率的場景應另行評估;在雙通道雙向電平轉換這一明確需求下,RY0102是一顆參數透明、溫度分級清晰的國產化方案。
結論
RY0102 最大的亮點就是自動感知流向,省去方向控制線,非常適合 I2C、單總線這類原生雙向總線。分開的雙電源軌、Ioff 掉電隔離設計,降低上下電倒灌風險,開漏場景內置上拉電阻,幫設計精簡 BOM。推挽最高 24Mbps、低靜態功耗的特性,也匹配便攜設備待機需求。
選型上要注意 VCCA 不能高于 VCCB、開漏模式速率上限等約束條件。作為國產化雙通道電平轉換器件,它分級清晰,覆蓋工業乃至企軍溫區,在通道數量需求不多、追求接口簡化的跨電壓信號場景,是一個比較實用的替代方案。



