较新的工艺节点降低了新无线基带处理器的电压,所以需要使用电压电平转换器,以便与 b 类和 c 类 sim(用户身份模块)卡解决方案通信,并支持未来 1.2 v 的 io 电压。
nexperia(安世半导体)新推出的电压电平转换器产品,可用于与 sim 卡的低电压主机接口连接。这些 sim 卡电平转换器通过转换系统芯片 io 和最新及传统 sim 卡的低电压,支持最新的手机芯片组创新。
nxt4557gu 和 nxt4556up 均配备双电源 sim(用户身份模块)卡解决方案,用于与手机(主机)sim卡的无线基带处理器接口连接。此双电源电压转换支持的主机处理器侧电源电压为 1.08 v 至 1.95 v,sim 卡侧电源电压为 1.8 v 或 3.3 v。nexperia(安世半导体)的 sim 卡转换器支持 b 类(3.0 v ± 10%)和c类(1.8 v± 10%)两个 sim 卡接口标准。这些转换器具有双向 io、单向复位和时钟通道。内部电平转换器允许主机控制器以低至 1.08 v 的电压工作,连接 1.8 v 或 3 v 的 sim 卡接口。
主机侧的低工作电流(8ua)及小于 1ua 的关机电流可大幅度提高电池寿命 nxt4557gu 和 xt4556up 采用无引脚 xqfn10(1.40 mm × 1.80 mm)和 wlcsp9(1.05 mm × 1.05 mm)封装。
应用
手机、平板电脑、笔记本电脑
无线调制解调器
多sim卡接口
无线销售点终端
远程信息控制单元
特性
支持sim和主机侧宽电压范围
• 主机侧= vhost = 1.08 v – 1.98 v
• sim侧 = vcc_sim= 1.62 v – 3.6 v
内置关闭序列:
• 根据iso7816-3处理关闭序列
• 关机模式下低电流消耗<1ua
• vcc_sim的高阈值开关电平允许sim供电掉电时快速关闭
• nxt4557带en引脚,nxt4556不带en引脚
智能one shot可在i/o通道上实现低传播延迟
高时钟频率(25mhz)支持系统级灵活性
支持3个通道,其中rst_host、clk_host为单向,io_host 为双向
-40 °c至85 °c之间可正常工作
优势
低功耗
低传播延迟
• vhost = 1.2 v;vcc_sim = 1.8 v, 3.6 v;tpd = 20 ns
• vhost = 1.8 v;vcc_sim = 1.8 v, 3.6 v;tpd = 12 ns
符合emi和esd要求
• 所有sim卡接触引脚上提供±8 kv iec61000-4-2 esd保护
• sim侧驱动器的emi电阻可过滤emi影响
支持基于推挽和开漏的应用
内置上拉电阻可降低待机模式的“功耗”和“bom成本”
提供xqfn10和wlcsp9封装
nxt4557gu 和 nxt4556up 两款双向电平转换器用于连接带单个低压主机侧接口的 sim 卡。nxt4557gu 和 nxt4556up 具有三个电平转换器,用于在 sim 卡和主机微控制器之间进行 data、rst 和 clk 信号转换。高速电平转换器可支持 b 类、c 类 sim 卡,并支持未来的 io 电压为 1.2 v 的主机处理器。
图 1 展示了开漏应用中典型的低输入电平到高电平转换。
图1:io_主机和io_sim通信的低电平到高电平转换
图 2 和图 3 为带和不带 en 引脚的 sim 卡电平转换器的功能视图。如下图所示,nxt4557gu 带 en 引脚,nxt4556up 不带 en 引脚。
rst 和 clk 通道是从主机到 sim 卡侧的单向电平转换器。io 通道不需要专用输入信号来控制从 io_主机到 io_sim 或从 io_sim 到 io_主机的数据流向。当两边都处于高电平状态时,可以改变方向。
图2:带en引脚的sim卡转换器模块及功能图(nxt4557gu)
图3:不带en引脚的sim卡转换器模块及功能图(nxt4556up)
关闭序列
iso 7816-3 规范规定了 sim 卡信号的关闭序列,以确保正确禁用 sim 卡,节省电量。此外,在热插拔期间,有序地关闭信号有助于避免任何不当写入和数据损坏。对于其他情况,比如从手机取出电池可能导致的不正常关机,或者系统崩溃时电池电量非常低,那么系统 ldo 将迅速放电给 sim 卡。微控制器(主机)将考虑所有情况并尽力确保关闭序列正常。
nxt4557gu 中的高电平有效en引脚使转换器能够正常工作。根据 iso-7816-3 要求,en引脚高电平到低电平转换会启动 sim 卡引脚上的关闭序列。nxt4557gu 符合所有 etsi、imt-2000 和 iso-7816 sim/智能卡接口要求。对于 nxt4556gu,vcc_sim 掉电会根据 iso-7816-3 要求启动 sim 卡引脚关闭序列。
带en引脚的关闭序列 - nxt4557gu
当使能(en)置为低电平或 vcc_sim 降至 vdis (uvlo_ac)以下时,将启动此关闭序列。图4 a)显示了en为低电平时启动的关闭序列。图4 b)显示了 vcc_sim 掉电时启动的关闭序列。关闭序列从下拉 rst_sim 输出开始。一旦rst_sim被调为低电平,clk_sim 和 io_sim 的电平也将依次被拉为低电平。sim 引脚的内部下拉电阻用于拉低sim通道的电平。图 2 中显示了拉低 sim 侧三个引脚的内部下拉电阻 rpd。关闭序列在几微秒内即可完成。间隔时间(δt)通常为 4 μs。
图4:nxt4557 sim卡转换器rst_sim、clk_sim和io_sim的关闭序列
nxt4556up关闭序列(不带en引脚)
vcc_sim 降至 vdis(uvlo_ac)以下时,将启动关闭序列。图 5 显示了 vcc_sim 掉电时启动的关闭序列。
关闭序列从下拉 rst_sim 输出开始。一旦 rst_sim 被调为低电平,clk_sim 和 io_sim 的电平也将依次被拉为低电平。sim 引脚的内部下拉电阻用于拉低 sim 通道的电平。关闭序列在几微秒内即可完成。间隔时间(δt)通常为 4 μs。
图5:nxt4556 sim卡转换器rst_sim、clk_sim和io_sim的关闭序列
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