三電平SIM/SMART 卡接口電路
發(fā)布時(shí)間:2007/9/10 0:00:00 訪問(wèn)次數(shù):991
用戶(hù)識(shí)別卡(SIM)與GSM蜂窩電話(huà)的接口通常需要進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換,本文針對(duì)這一應(yīng)用提出了兩個(gè)參考設(shè)計(jì)方案。MAX1840/MAX1841是一個(gè)將SIM/SMART卡輸出的信號(hào)電平轉(zhuǎn)換為控制器電平的轉(zhuǎn)換器,與卡相關(guān)電路的工作電壓可低至1.7V,因而可應(yīng)用在1.8V的SIM/SMART卡系統(tǒng)中。其內(nèi)部集成了兩個(gè)用于復(fù)位和時(shí)鐘信號(hào)的單向電平轉(zhuǎn)換器和一個(gè)用于串行數(shù)據(jù)流的雙向電平轉(zhuǎn)換器,并對(duì)所有和卡片有連接的觸點(diǎn)提供±10kV的ESD保護(hù)。將MAX1840與電荷泵升壓電路組合可以構(gòu)成一個(gè)完整的3V/5V雙電平SIM/SMART卡接口電路。
MAX1686/MAX1686H電荷泵能夠從3V產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)定的4.75V/5V電壓;它只能滿(mǎn)足3V和5V的應(yīng)用,不能產(chǎn)生低壓SIM卡所需的1.8V電源,所以對(duì)兼容1.8V SIM卡的應(yīng)用而言,必須設(shè)法產(chǎn)生1.8V電源。這個(gè)問(wèn)題可分兩種情況來(lái)解決。在一些系統(tǒng)中,DSP芯核的工作電壓就是1.8V,我們可以借此電源給低壓卡供電。具體實(shí)現(xiàn)方法如圖一所示。由兩個(gè)背對(duì)背連接的P溝道MOSFET組成的開(kāi)關(guān)控制來(lái)確定是否選用1.8V給卡供電。在此應(yīng)用中,要求P溝道MOSFET的VGS 越小越好,因?yàn)楸豢仉娫磧H為1.8V,所以VGS最大也只有1.8V。
如果MCU的控制輸出為漏極開(kāi)路方式,那么圖中的Q2可以不用。在這個(gè)方案中,當(dāng)1.8V電源通道被關(guān)斷、MAX1686正常工作時(shí),由于Q1A的阻斷作用,MAX1686的輸出不會(huì)向1.8V電源泄露,造成1.8V電源的不穩(wěn)定。當(dāng)MAX1686H被關(guān)斷、Q2導(dǎo)通時(shí),系統(tǒng)1.8V電源經(jīng)由Q1A和Q1B向SIM卡供電。
當(dāng)系統(tǒng)中沒(méi)有現(xiàn)成的1.8V電源時(shí),那么必須從系統(tǒng)電源產(chǎn)生一個(gè)1.8V給卡供電。電平轉(zhuǎn)換任務(wù)仍由MAX1840/MAX1841完成。如果講求系統(tǒng)電源效率的話(huà),可以使用如圖二的方案。
這里,1.8V電源由MAX1730從系統(tǒng)VCC變換而得,MAX1730為降壓型電荷泵芯片,它的外圍元件僅有兩個(gè)表貼電容,封裝為10引腳μMAX,最大高度僅為1.09mm。在系統(tǒng)電壓為3.3V、負(fù)載電流為10mA (SIM/SMART卡的典型工作電流不大于10mA)的情況下,其效率可達(dá)到80%。
因?yàn)镸AX1730是電荷泵的工作方式,當(dāng)被關(guān)斷時(shí),它的輸入和輸出是完全斷開(kāi)的,因而不必?fù)?dān)心MAX1686的高壓輸出會(huì)干擾系統(tǒng)電源電壓。
用戶(hù)識(shí)別卡(SIM)與GSM蜂窩電話(huà)的接口通常需要進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換,本文針對(duì)這一應(yīng)用提出了兩個(gè)參考設(shè)計(jì)方案。MAX1840/MAX1841是一個(gè)將SIM/SMART卡輸出的信號(hào)電平轉(zhuǎn)換為控制器電平的轉(zhuǎn)換器,與卡相關(guān)電路的工作電壓可低至1.7V,因而可應(yīng)用在1.8V的SIM/SMART卡系統(tǒng)中。其內(nèi)部集成了兩個(gè)用于復(fù)位和時(shí)鐘信號(hào)的單向電平轉(zhuǎn)換器和一個(gè)用于串行數(shù)據(jù)流的雙向電平轉(zhuǎn)換器,并對(duì)所有和卡片有連接的觸點(diǎn)提供±10kV的ESD保護(hù)。將MAX1840與電荷泵升壓電路組合可以構(gòu)成一個(gè)完整的3V/5V雙電平SIM/SMART卡接口電路。
MAX1686/MAX1686H電荷泵能夠從3V產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)定的4.75V/5V電壓;它只能滿(mǎn)足3V和5V的應(yīng)用,不能產(chǎn)生低壓SIM卡所需的1.8V電源,所以對(duì)兼容1.8V SIM卡的應(yīng)用而言,必須設(shè)法產(chǎn)生1.8V電源。這個(gè)問(wèn)題可分兩種情況來(lái)解決。在一些系統(tǒng)中,DSP芯核的工作電壓就是1.8V,我們可以借此電源給低壓卡供電。具體實(shí)現(xiàn)方法如圖一所示。由兩個(gè)背對(duì)背連接的P溝道MOSFET組成的開(kāi)關(guān)控制來(lái)確定是否選用1.8V給卡供電。在此應(yīng)用中,要求P溝道MOSFET的VGS 越小越好,因?yàn)楸豢仉娫磧H為1.8V,所以VGS最大也只有1.8V。
如果MCU的控制輸出為漏極開(kāi)路方式,那么圖中的Q2可以不用。在這個(gè)方案中,當(dāng)1.8V電源通道被關(guān)斷、MAX1686正常工作時(shí),由于Q1A的阻斷作用,MAX1686的輸出不會(huì)向1.8V電源泄露,造成1.8V電源的不穩(wěn)定。當(dāng)MAX1686H被關(guān)斷、Q2導(dǎo)通時(shí),系統(tǒng)1.8V電源經(jīng)由Q1A和Q1B向SIM卡供電。
當(dāng)系統(tǒng)中沒(méi)有現(xiàn)成的1.8V電源時(shí),那么必須從系統(tǒng)電源產(chǎn)生一個(gè)1.8V給卡供電。電平轉(zhuǎn)換任務(wù)仍由MAX1840/MAX1841完成。如果講求系統(tǒng)電源效率的話(huà),可以使用如圖二的方案。
這里,1.8V電源由MAX1730從系統(tǒng)VCC變換而得,MAX1730為降壓型電荷泵芯片,它的外圍元件僅有兩個(gè)表貼電容,封裝為10引腳μMAX,最大高度僅為1.09mm。在系統(tǒng)電壓為3.3V、負(fù)載電流為10mA (SIM/SMART卡的典型工作電流不大于10mA)的情況下,其效率可達(dá)到80%。
因?yàn)镸AX1730是電荷泵的工作方式,當(dāng)被關(guān)斷時(shí),它的輸入和輸出是完全斷開(kāi)的,因而不必?fù)?dān)心MAX1686的高壓輸出會(huì)干擾系統(tǒng)電源電壓。