I2CでD/A,A/D の用途で使用したい。目的は、GNDに対してマイナス電圧の測定です。その為、差動入力のA/Dを使用しても、単電源仕様では、入力電圧の許容範囲を超えるはずなので(Maximum Input Voltege :VSS-0.3, VDD+0.3 )電源もGNDレベルに配慮した設計が必要な筈。結線は、こんな感じになります。
電源＝±2.5V電圧でA/Dコンバータを使う事にして、GNDに対して±2.048Vの電圧が測定できるはず。
PIC24FJ26GB002のI2C I/F は幸い5.5Vトレーランスの入力ピンの様なので、A/Dコンとの間で電圧レベルの変更は要らない様だが、PICのVssを-2.5V として扱うのは、共通GNDの場合わけがわからなくなる事が懸念される。外部との電気的接続はUSBのみで、ココを絶縁すれば、他はフローティング扱い（グランドレベルを任意に設定）で良い様なので、Vss＝2.5Vシステムでも問題ない様だが、頭の中が非常に混乱するので避けたい。他にD/Aを単電源で使用するので、こちらのGNDレベルを合わせると、マイナス電圧相当で電流引き込み状態になっておかしくなるかもしれない。A/Dはまあまあ高い入力インピーダンスなので、こちらのレベルを合わせるのがよろしいかと考える事にした。
なので、I2Cの信号のレベルシフトが必要になりました。
絶縁電源で、±2.5Vを作成して、I2C絶縁用のIC（ISO1540／Adum1250）を使用すればOKとなります。但し、結構高価。しかも入手性に若干問題ありです。結局のところ専用の絶縁ICを使うのが得となりそうですが、フォトカプラで出来ないの？という事で、調べてみました。
ネット上で解決している強者は居ないかなと探した所、
http://www.easyaudiokit.com/bekkan2020/TeaTime_7/i2c_isolator.html
にて絶縁型I2C通信をやってる人が居ました。〈フォトカプラ〉最終的にはIC使用に心が動いた様ですが・・・。
で、もう少し探してみると、こちらにたどり着きました。
https://blog.y-lab.org/?p=62
こちらの方はTLP521‐GRを使用して、構成した様です。
但し、1KHzクロックでクロックストレッチ対応せずとの記載です。OPENドレインならこれでいいのか。
汎用のTLP521では通信速度が厳しくても、高速カプラ―ならいけるんじゃないかと思いチャレンジしてみます。
②に続く
