安世半導(dǎo)體新推出的電壓電平轉(zhuǎn)換器產(chǎn)品

較新的工藝節(jié)點(diǎn)降低了新無線基帶處理器的電壓，所以需要使用電壓電平轉(zhuǎn)換器，以便與 B 類和 C 類 SIM（用戶身份模塊）卡解決方案通信，并支持未來 1.2 V 的 IO 電壓。

Nexperia（安世半導(dǎo)體）新推出的電壓電平轉(zhuǎn)換器產(chǎn)品，可用于與 SIM 卡的低電壓主機(jī)接口連接。這些 SIM 卡電平轉(zhuǎn)換器通過轉(zhuǎn)換系統(tǒng)芯片 IO 和最新及傳統(tǒng) SIM 卡的低電壓，支持最新的手機(jī)芯片組創(chuàng)新。

NXT4557GU 和 NXT4556UP 均配備雙電源 SIM（用戶身份模塊）卡解決方案，用于與手機(jī)（主機(jī)）SIM卡的無線基帶處理器接口連接。此雙電源電壓轉(zhuǎn)換支持的主機(jī)處理器側(cè)電源電壓為 1.08 V 至 1.95 V，SIM 卡側(cè)電源電壓為 1.8 V 或 3.3 V。Nexperia（安世半導(dǎo)體）的 SIM 卡轉(zhuǎn)換器支持 B 類（3.0 V ± 10%）和C類（1.8 V± 10%）兩個 SIM 卡接口標(biāo)準(zhǔn)。這些轉(zhuǎn)換器具有雙向 IO、單向復(fù)位和時(shí)鐘通道。內(nèi)部電平轉(zhuǎn)換器允許主機(jī)控制器以低至 1.08 V 的電壓工作，連接 1.8 V 或 3 V 的 SIM 卡接口。

主機(jī)側(cè)的低工作電流（8uA）及小于 1uA 的關(guān)機(jī)電流可大幅度提高電池壽命 NXT4557GU 和 XT4556UP 采用無引腳 XQFN10（1.40 mm × 1.80 mm）和 WLCSP9（1.05 mm × 1.05 mm）封裝。

應(yīng)用

手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦

無線調(diào)制解調(diào)器

多SIM卡接口

無線銷售點(diǎn)終端

遠(yuǎn)程信息控制單元

特性

支持SIM和主機(jī)側(cè)寬電壓范圍

? 主機(jī)側(cè)= VHOST = 1.08 V – 1.98 V

? SIM側(cè) = VCC_SIM= 1.62 V – 3.6 V

內(nèi)置關(guān)閉序列：

? 根據(jù)ISO7816-3處理關(guān)閉序列

? 關(guān)機(jī)模式下低電流消耗<1uA

? VCC_SIM的高閾值開關(guān)電平允許SIM供電掉電時(shí)快速關(guān)閉

? NXT4557帶EN引腳，NXT4556不帶EN引腳

智能ONE SHOT可在I/O通道上實(shí)現(xiàn)低傳播延遲

高時(shí)鐘頻率(25MHz)支持系統(tǒng)級靈活性

支持3個通道，其中RST_HOST、CLK_HOST為單向，IO_HOST 為雙向

－40 °C至85 °C之間可正常工作

優(yōu)勢

低功耗

低傳播延遲

? 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卡接觸引腳上提供±8 kV IEC61000-4-2 ESD保護(hù)

? SIM側(cè)驅(qū)動器的EMI電阻可過濾EMI影響

支持基于推挽和開漏的應(yīng)用

內(nèi)置上拉電阻可降低待機(jī)模式的“功耗”和“BOM成本”

提供XQFN10和WLCSP9封裝

NXT4557GU 和 NXT4556UP 兩款雙向電平轉(zhuǎn)換器用于連接帶單個低壓主機(jī)側(cè)接口的 SIM 卡。NXT4557GU 和 NXT4556UP 具有三個電平轉(zhuǎn)換器，用于在 SIM 卡和主機(jī)微控制器之間進(jìn)行 DATA、RST 和 CLK 信號轉(zhuǎn)換。高速電平轉(zhuǎn)換器可支持 B 類、C 類 SIM 卡，并支持未來的 IO 電壓為 1.2 V 的主機(jī)處理器。

圖 1 展示了開漏應(yīng)用中典型的低輸入電平到高電平轉(zhuǎn)換。

圖1：IO_主機(jī)和IO_SIM通信的低電平到高電平轉(zhuǎn)換

圖 2 和圖 3 為帶和不帶 EN 引腳的 SIM 卡電平轉(zhuǎn)換器的功能視圖。如下圖所示，NXT4557GU 帶 EN 引腳，NXT4556UP 不帶 EN 引腳。

RST 和 CLK 通道是從主機(jī)到 SIM 卡側(cè)的單向電平轉(zhuǎn)換器。IO 通道不需要專用輸入信號來控制從 IO_主機(jī)到 IO_SIM 或從 IO_SIM 到 IO_主機(jī)的數(shù)據(jù)流向。當(dāng)兩邊都處于高電平狀態(tài)時(shí)，可以改變方向。

圖2：帶EN引腳的SIM卡轉(zhuǎn)換器模塊及功能圖(NXT4557GU)

圖3：不帶EN引腳的SIM卡轉(zhuǎn)換器模塊及功能圖(NXT4556UP)

關(guān)閉序列

ISO 7816-3 規(guī)范規(guī)定了 SIM 卡信號的關(guān)閉序列，以確保正確禁用 SIM 卡，節(jié)省電量。此外，在熱插拔期間，有序地關(guān)閉信號有助于避免任何不當(dāng)寫入和數(shù)據(jù)損壞。對于其他情況，比如從手機(jī)取出電池可能導(dǎo)致的不正常關(guān)機(jī)，或者系統(tǒng)崩潰時(shí)電池電量非常低，那么系統(tǒng) LDO 將迅速放電給 SIM 卡。微控制器（主機(jī)）將考慮所有情況并盡力確保關(guān)閉序列正常。

NXT4557GU 中的高電平有效EN引腳使轉(zhuǎn)換器能夠正常工作。根據(jù) ISO-7816-3 要求，EN引腳高電平到低電平轉(zhuǎn)換會啟動 SIM 卡引腳上的關(guān)閉序列。NXT4557GU 符合所有 ETSI、IMT-2000 和 ISO-7816 SIM/智能卡接口要求。對于 NXT4556GU，VCC_SIM 掉電會根據(jù) ISO-7816-3 要求啟動 SIM 卡引腳關(guān)閉序列。

帶EN引腳的關(guān)閉序列 - NXT4557GU

當(dāng)使能（EN）置為低電平或 VCC_SIM 降至 Vdis （UVLO_AC）以下時(shí)，將啟動此關(guān)閉序列。圖4 a)顯示了EN為低電平時(shí)啟動的關(guān)閉序列。圖4 b)顯示了 VCC_SIM 掉電時(shí)啟動的關(guān)閉序列。關(guān)閉序列從下拉 RST_SIM 輸出開始。一旦RST_SIM被調(diào)為低電平，CLK_SIM 和 IO_SIM 的電平也將依次被拉為低電平。SIM 引腳的內(nèi)部下拉電阻用于拉低SIM通道的電平。圖 2 中顯示了拉低 SIM 側(cè)三個引腳的內(nèi)部下拉電阻 Rpd。關(guān)閉序列在幾微秒內(nèi)即可完成。間隔時(shí)間(Δt)通常為 4 μs。

圖4：NXT4557 SIM卡轉(zhuǎn)換器RST_SIM、CLK_SIM和IO_SIM的關(guān)閉序列

NXT4556UP關(guān)閉序列（不帶EN引腳）

VCC_SIM 降至 Vdis（UVLO_AC）以下時(shí)，將啟動關(guān)閉序列。圖 5 顯示了 VCC_SIM 掉電時(shí)啟動的關(guān)閉序列。

關(guān)閉序列從下拉 RST_SIM 輸出開始。一旦 RST_SIM 被調(diào)為低電平，CLK_SIM 和 IO_SIM 的電平也將依次被拉為低電平。SIM 引腳的內(nèi)部下拉電阻用于拉低 SIM 通道的電平。關(guān)閉序列在幾微秒內(nèi)即可完成。間隔時(shí)間(Δt)通常為 4 μs。

圖5：NXT4556 SIM卡轉(zhuǎn)換器RST_SIM、CLK_SIM和IO_SIM的關(guān)閉序列

審核編輯 ：李倩