1 應用簡報

實體企業不斷發展，正在與線上零售和送貨上門服務展開競爭。最近的形勢表明，人們仍然希望走出家門與現實世界互動。實體企業已經意識到，他們的客戶接洽模式需要從被動的購物或餐飲活動轉變為更豐富的體驗。企業在探索新的體驗式商業模式的過程中，借助于技術解決問題。企業尋求的一種關鍵技術解決方案是無線信標。無線信標技術建立在低功耗 Bluetooth? 標準之上，已經面世一段時間。

信標在過去幾年中不斷發展，市場上已經出現了這項技術的多個使用案例。信標比較有前途的使用案例之一是用作平臺在零售和餐飲環境中向附近的智能手機和其他計算設備廣播消息。本質上，信標就是數字浮標，可用于向路過的智能手機等數字設備發送消息，從而引導信標范圍內的設備或向其提供信息。在觸摸較少和無觸摸交互的時代，信標可作為與零售客戶通信的重要工具。信標的尺寸較小、功耗較低、成本較低、易于使用、無需復雜的基礎設施即可大規模實施，因此是這類用例的理想選擇。隨著零售和餐飲市場開始采用信標技術為他們的商業模式添加體驗式器件，低成本信標將成為大規模采用信標的關鍵推動因素。

信標設計人員面臨著確保其設計兼具低成本和低功耗優點的關鍵挑戰。元器件選擇成為系統設計人員的一項關鍵任務，因為他們需要在出色的性能和系統成本之間實現良好平衡。元器件選擇的主要障礙之一是如何選擇能夠在保持低功耗的同時確保互操作性的器件。

通常，一種功能的理想器件可能與另一種功能的理想元件在不同的電壓范圍內運行。此外，許多元件的低功耗模式會將 I/O 電壓驅動至 1.8V 以下，在某些情況下，這會給設計人員帶來挑戰。

設計工程師如何才能將信標設計的核心元件組合在一起并仍然利用其低功耗特性？簡單來說就是使用低功耗且高效的固定方向電平轉換器器件，例如 TI 新推出的 TXU0x04、TXU0x02 和 TXU0101 系列 4 位、2 位和 1 位轉換器，這些器件不僅支持低功耗運行，還支持將 I/O 電平轉換為低至 1.1V（1.1V 至 5.5V）。低電壓固定方向電平轉換器使設計工程師能夠在 SPI、UART、GPIO 等接口和幾乎任何其他多位接口的核心元件之間實現低功率電平轉換，以及實現與這些器件的低功耗模式相關的低電壓 I/O 電平。請參閱下面的圖 1-1 以了解 UART 和其他標準接口示例。由于能夠支持低于 1.8V 等常見電壓軌的電壓電平，因此信標應用可進入電池節電模式，從而將 I/O 電平限制在 1.8V 以下。與雙向解決方案相比，固定方向轉換器可實現低功耗運行。固定方向實現方案可以消除采用一次性架構的自動定向器件的某些實現復雜性（例如總線爭用），使設計得到簡化。

固定方向器件通常有多種可用的通道方向配置，例如三個發送通道和一個接收通道 (TXU0304)（常用于 SPI 等標準）、每個方向各兩個通道 (TXU0204)（用于 UART 等電平轉換接口）以及所有通道處于同一方向的配置 (TXU0104)。此外，固定方向器件的引腳數較少，因此適用于超小型 QFN 封裝，例如 TI 新推出的 BQA 封裝，這有助于實現無線信標常見的布板空間受限的設計。

固定方向電平轉換器解決方案可幫助設計人員以盡可能高效和穩健的方式將其信標設計整合在一起。

更多有關 TXU0x04、TXU0x02 和 TXU0101 固定方向轉換器件的信息，請訪問德州儀器 (TI) 的電壓轉換和電平轉換器網站。