应用笔记 3831

存储器卡接口电平转换与信号保护


摘要 : 本应用笔记阐述了MAX13030E–MAX13035E逻辑电平转换器在存储卡电平转换中的应用。给出了一个能体现该系列器件优势的电路实例。

图1所示电路给出MAX13030E–MAX13035E逻辑电平转换器IC在存储卡信号逻辑电平转换中的应用,并可保护信号避免在±15kV HBM (人体模型) ESD冲击情况下损坏。例如,MAX13035E可从任意存储卡控制器(如基带处理器、应用处理器或多媒体处理器)获得1.8V信号,并自动将其转换到3.3V。该器件可进行双向电平转换(3.3V转换为1.8V),适用于SD卡、MMC、Transflash® (microSD)、MiniSD、记忆棒、记忆棒PRO以及类似的存储卡。

图1. 存储卡中的逻辑电平转换电路,J2用于连接SD卡
图1. 存储卡中的逻辑电平转换电路,J2用于连接SD卡

这些器件采用独特的设计架构,无需使用方向(DIR)或写/读(W/R)控制端指示数据方向,具有如下好处:首先,只需极少的信号线,可大大减小MAX13035E系列的封装尺寸,采用2mm x 2mm、16焊球UCSP封装。其次,原本用于指示信号方向的基带处理器I/O可用作其它目的,由于减少了数据线,可以获得紧凑的电路板布局。

MAX13035E专有的设计架构还可利用内部电流源检验高阻输入时的总线状态,这种设计无需外部上拉或下拉电阻。通道间可相互转换,并且兼容高达50MHz (100Mbps)的CMOS推挽信号和200kHz (400kbps)的开漏信号。这一灵活性非常适合MMC存储卡接口的漏极开路应用(初始化模式)。

当VCC < VL,如VCC断开时,MAX13035E和MAX13030E系列的其它器件都将关断。MAX13030E–MAX13034E带有一个EN引脚,驱动该引脚为低时,器件处于低功耗关断状态。MAX13035E没有EN引脚,但可利用CLK_RET引脚代替,将时钟信号反馈至主处理器,如图2所示。某些SD卡控制器可利用该信号提高性能。

图2. MAX13035E通过CLK_RET引脚将时钟信号反馈至主处理器
图2. MAX13035E通过CLK_RET引脚将时钟信号反馈至主处理器

MAX13015E系列器件在VCC侧的所有I/O端都提供高达±15kV (HBM)的增强ESD保护功能。需采用一只1µF的陶瓷电容旁路VCC,确保满足ESD保护要求。

图1电路还给出了如何采用MAX3202E对CARD_DETECT信号和WRITE_PROTECT信号提供ESD保护。采用该电路时,推荐使用由SD卡连接器提供的CARD_DETECT,而不是DAT3的上拉电阻。这是因为MAX13035E不支持卡检测的上拉。