三电平SIM/SMART卡接口电路

    用户识别卡（SIM）与GSM蜂窝电话的接口通常需要进行电平转换，本文针对这一应用提出了两个参考设计方案。MAX1840/MAX1841是一个将SIM/SMART卡输出的信号电平转换为控制器电平的转换器，与卡相关电路的工作电压可低至1.7V，因而可应用在1.8V的SIM/SMART卡系统中。其内部集成了两个用于复位和时钟信号的单向电平转换器和一个用于串行数据流的双向电平转换器，并对所有和卡片有连接的触点提供±10kV的ESD保护。将MAX1840与电荷泵升压电路组合可以构成一个完整的3V/5V双电平SIM/SMART卡接口电路。

    MAX1686/MAX1686H电荷泵能够从3V产生一个稳定的4.75V/5V电压；它只能满足3V和5V的应用，不能产生低压SIM卡所需的1.8V电源，所以对兼容1.8V SIM卡的应用而言，必须设法产生1.8V电源。这个问题可分两种情况来解决。在一些系统中，DSP芯核的工作电压就是1.8V，我们可以借此电源给低压卡供电。具体实现方法如图一所示。由两个背对背连接的P沟道MOSFET组成的开关控制来确定是否选用1.8V给卡供电。在此应用中，要求P沟道MOSFET的VGS 越小越好，因为被控电源仅为1.8V，所以VGS最大也只有1.8V。

    如果MCU的控制输出为漏极开路方式，那么图中的Q2可以不用。在这个方案中，当1.8V电源通道被关断、MAX1686正常工作时，由于Q1A的阻断作用，MAX1686的输出不会向1.8V电源泄露，造成1.8V电源的不稳定。当MAX1686H被关断、Q2导通时，系统1.8V电源经由Q1A和Q1B向SIM卡供电。

    当系统中没有现成的1.8V电源时，那么必须从系统电源产生一个1.8V给卡供电。电平转换任务仍由MAX1840/MAX1841完成。如果讲求系统电源效率的话，可以使用如图二的方案。

    这里，1.8V电源由MAX1730从系统VCC变换而得，MAX1730为降压型电荷泵芯片，它的外围元件仅有两个表贴电容，封装为10引脚μMAX，最大高度仅为1.09mm。在系统电压为3.3V、负载电流为10mA （SIM/SMART卡的典型工作电流不大于10mA）的情况下，其效率可达到80%。

    因为MAX1730是电荷泵的工作方式，当被关断时，它的输入和输出是完全断开的，因而不必担心MAX1686的高压输出会干扰系统电源电压。