智慧卡的電源電流

2021-06-02 20:32:59 字數 1253 閱讀 2368

智慧卡的微控制器是通過它的觸點電極c1來獲得其電源電壓的。根據gsm 11.11規範,此電流不能超過10nuaoiso標準的現行版本規定值為200ma,從技術上來說這是過時的,將肯定要改變以反映目前的技術狀態。

智慧卡的功率消耗是50mw,即5v的電源電壓和假定的10ma的電源消耗。即使這樣的功率損耗在大約25mm'的表面區域上,這仍是相當低的並不需要考慮晶元可能的自熱問題。

微控制器的電流損耗直接與所用的時鐘頻率成正比,意味著可以規定最大的電流損耗,或是把電流作為時鐘頻率的函式,如圖1所示。電流也和溫度有關,但影響不是那麼大。

圖1 正常工作模式(不是休眠模式)時,微控制器相對於時鐘頻率及溫度

的電流損耗。休眠模式時隨時鐘頻率相關的電流損耗也是直線性

的,在5mhz時大約為5011-a(和微控制器的型別有關)

電源電流的乙個重要細節曾經使終端製造商感到頭痛,這就是所有使用中的微控制器都是基於cm0s技術的,而電晶體

開關過程中可能會短時出現大的短路電流,所產生的電流尖峰會比標稱的工作電流大很多倍(持續時間在納秒的範圍),這些尖峰也會在eeprom電荷幫浦接通時出現。如果終端在這些短暫的時間區間內不能**這樣高的工作電流,供電電壓將降低到允許值之下,有可能在eeprom中出現乙個寫錯誤或觸發晶元上的低電壓檢測器。

實際上,這些尖峰在每一有關的標準和規範中都會涉及到,所需電源電流應當能應付最長持續時間為400ms,最大幅度為200ma的尖峰電流。假定尖峰是三角形的,相當於40ma/s的電荷,可以在地和供電電源線之間接乙個100nf的陶瓷電容器來解決此問題,要盡可能接近卡的觸點。

可以期待csm規範會把最大允許電流損耗降低為1ma,以盡可能延長移動**的電池工作時間。隨著半導體技術的快速進步,做到這一點不會有太多的困難。只有eeprom所需的寫電流仍舊是一大障礙,但隨著eeprom單元的日益小型化,從而導致單元電荷的減少,將有可能達到inna/s的數值。

幾乎所有的微控制器都具有乙個節電模式,其間除了i/0中斷外,晶元的所有部分都是非活化的。在此狀態時,微控制器的電流損耗有了很大的降低,它被稱為休眠模式,只有i/o介面的中斷邏輯和ram需要加電,而其餘的元件均可關掉。在此狀態時,ram的內容必須予以維持,以儲存現在的工作狀態引數。實踐中,處理器經常也是加電的,但rom和eeprom都被關掉了。對於用電池工作的移動**而言,對這種模式特別感興趣,於是,gsm 11.11規定在1mhz時鐘,25℃的休眠模式下最大允許電流為200rta,將來還計畫著把最大電流損耗減少至10tta。

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