LTC1755/LTC1756：通用智能卡接口的卓越之選

在電子設(shè)備日益智能化的今天，智能卡的應(yīng)用愈發(fā)廣泛，從手持支付終端到ATM機(jī)，智能卡技術(shù)無處不在。而LTC1755/LTC1756作為通用智能卡接口，以其卓越的性能和豐富的特性，成為眾多電子工程師的理想選擇。

文件下載：LTC1756.pdf

產(chǎn)品概述

LTC1755/LTC1756是完全符合ISO 7816 - 3和EMV規(guī)范的通用智能卡接口，它為主機(jī)微控制器和通用智能卡之間提供了最小且最簡單的接口電路。其內(nèi)部的電荷泵DC/DC轉(zhuǎn)換器可向智能卡提供穩(wěn)定的3V或5V電壓，片上電平轉(zhuǎn)換器則允許連接到低電壓控制器。所有智能卡引腳均具備大于10kV的ESD防護(hù)能力，無需外部ESD保護(hù)設(shè)備。

關(guān)鍵特性

電源管理

• 寬輸入電壓范圍：LTC1755的輸入電壓范圍為2.7V至6.0V，LTC1756為2.7V至5.5V，可直接連接電池，適應(yīng)多種電源環(huán)境。
• 高效電荷泵：內(nèi)部的降壓 - 升壓電荷泵可生成3V或5V電壓，滿足智能卡的供電需求。
• 低功耗設(shè)計(jì)：工作電流僅60μA，關(guān)斷電流小于1μA，有效延長電池壽命。

電氣特性

• ESD防護(hù)：所有智能卡引腳具備大于10kV的ESD防護(hù)能力，增強(qiáng)了設(shè)備的可靠性。
• 動(dòng)態(tài)上拉：動(dòng)態(tài)上拉電流源可實(shí)現(xiàn)快速信號(hào)上升時(shí)間，同時(shí)限制啟動(dòng)時(shí)的浪涌電流。
• 信號(hào)電平轉(zhuǎn)換：具備3V ? 5V信號(hào)電平轉(zhuǎn)換器，方便與不同電壓的設(shè)備連接。
• 保護(hù)功能：具備短路和過溫保護(hù)功能，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，報(bào)警輸出可指示故障狀態(tài)。

引腳功能詳解

電源與控制引腳

• PRES（引腳1）：用于檢測智能卡是否插入，具有非線性上拉電流源，可抵抗漏電引起的誤判。
• PWR（引腳2）：低電平使LTC1755/LTC1756進(jìn)入激活狀態(tài)，啟動(dòng)電荷泵。READY引腳指示智能卡供電電壓達(dá)到最終值，此時(shí)可與智能卡進(jìn)行通信。
• CS（引腳3，僅LTC1755）：用于啟用LTC1755的三個(gè)雙向I/O通道，不影響電荷泵、CLK或RST通道。
• NC/NO（引腳4，僅LTC1755）：控制PRES引腳的激活電平，可適應(yīng)常開和常閉開關(guān)。

數(shù)據(jù)與信號(hào)引腳

• I/O（引腳10/6）：用于微控制器和智能卡之間的雙向數(shù)據(jù)傳輸，具備短路保護(hù)功能。
• RST（引腳11/7）：電平轉(zhuǎn)換后的復(fù)位輸出引腳，連接到智能卡的RST觸點(diǎn)，具備短路保護(hù)。
• CLK（引腳12/8）：電平轉(zhuǎn)換后的時(shí)鐘輸出引腳，連接到智能卡的CLK觸點(diǎn)，具備短路保護(hù)，且優(yōu)化了信號(hào)完整性。
• DATA（引腳15/11）：微控制器側(cè)的數(shù)據(jù)I/O引腳，用于雙向數(shù)據(jù)傳輸。

其他引腳

• C+、C–（引腳18/12，19/13）：電荷泵飛跨電容器端子，推薦使用0.68μF至1μF的低ESR X7R陶瓷電容器。
• DVCC（引腳20，僅LTC1755）：微控制器側(cè)數(shù)字輸入和輸入/輸出引腳的電源電壓，可在2V至5.5V之間。
• READY（引腳21/14）：指示智能卡供電電壓是否就緒，同時(shí)可指示LTC1756是否處于報(bào)警模式。
• ALARM（引腳22，僅LTC1755）：低電平表示發(fā)生故障，LTC1755處于報(bào)警狀態(tài)。
• CARD（引腳23/15）：電平轉(zhuǎn)換并消抖后的PRES信號(hào)，用于向微控制器傳達(dá)智能卡的存在。
• 5V/3V（引腳24/16）：控制DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出電壓，在PWR引腳下降沿鎖存。

應(yīng)用信息

電容選擇

• 輸入旁路電容：VIN引腳推薦使用10μF的Y5V陶瓷電容，以減少輸入電源的ESD影響。
• 電荷存儲(chǔ)電容：VCC引腳推薦使用15μF至18μF的Y5V陶瓷電容，可平衡紋波電壓和放電時(shí)間。
• 飛跨電容：推薦使用0.68μF的X7R陶瓷電容，可提供穩(wěn)定的電容值和較大的消抖時(shí)間。

動(dòng)態(tài)上拉電流源

雙向引腳的動(dòng)態(tài)上拉電流源可實(shí)現(xiàn)快速上升時(shí)間，同時(shí)保持較小的靜態(tài)電流。但當(dāng)雙向引腳的電容負(fù)載超過50pF時(shí)，可能需要增加上拉電阻以確保邊緣速率滿足要求。

雙向通道

雙向通道允許一次僅在一個(gè)方向上進(jìn)行傳輸，避免了信號(hào)沖突。在I2C兼容性方面，可采用模擬電平轉(zhuǎn)換技術(shù)來支持I2C智能卡。

低功耗操作

LTC1755/LTC1756本身功耗較低，在無智能卡時(shí)，電源電流小于10μA；DVCC為0V時(shí)，電流低于1μA。在使用時(shí)，可通過時(shí)鐘停止模式或降低時(shí)鐘速度來進(jìn)一步降低功耗。

故障保護(hù)與自啟動(dòng)模式

• 過溫保護(hù)：當(dāng)芯片結(jié)溫超過150°C時(shí)，過溫電路將禁用芯片并激活A(yù)LARM引腳。
• 自啟動(dòng)模式：將CARD引腳連接到PWR引腳，可實(shí)現(xiàn)智能卡檢測時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)，READY引腳可作為中斷信號(hào)。

停用序列

智能卡可手動(dòng)或自動(dòng)停用。手動(dòng)停用需操作輸入和控制引腳；自動(dòng)停用可通過將PWR引腳置高來觸發(fā)內(nèi)置停用序列。

PCB布局

為獲得最佳性能，VIN和VCC電容應(yīng)盡可能靠近LTC1755/LTC1756放置，以減少引腳電感引起的振鈴。

總結(jié)

LTC1755/LTC1756以其全面的功能和出色的性能，為智能卡應(yīng)用提供了可靠的解決方案。無論是在手持支付終端、公用電話還是ATM機(jī)等設(shè)備中，都能發(fā)揮重要作用。電子工程師在設(shè)計(jì)智能卡接口時(shí)，可充分利用其特性，優(yōu)化電路設(shè)計(jì)，提高設(shè)備的可靠性和性能。你在使用LTC1755/LTC1756過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見解。