對于物聯網終端或者通訊領域,很多項目都會用到SIM卡來實現通訊功能。但對于沒有接觸過這一塊的新手來說,很容易踩坑,今天核桃匯總一下,有需要的小伙伴可以收藏起來。
一般4G模塊的廠家都會提供“硬件開發手冊”,如上海移遠的EC800K的硬件設計手冊。
一、原理圖設計
對于硬件工程師來說,在設計電路之前一定要詳細閱讀對應模塊的“硬件設計手冊/硬件開發手冊”,這里面都是涉及到硬件相關的注意事項,如下SIM卡電路:
(1)ESD管和電容必不可少。
(2)重點的數據線和時鐘線都會串入電阻。
(3)SIM_DATA會加入上拉電阻。下面是SIM的管腳定義:
ESD管在選型中也需要注意:
(1)必須選擇結電容≤10pF的器件,避免高頻信號衰減(SIM卡時鐘頻率通常在1-5MHz)。
(2)響應時間需<1ns,確保在ESD事件發生時迅速導通泄放能量。
(3)鉗位電壓(Vc)必須低于SIM卡工作電壓(典型值1.8V/3.0V±5%),且VC值需低于被保護芯片的耐壓極限。
(4)建議選擇VRWM ≥5V的器件(如5V TVS管),覆蓋SIM卡電壓波動范圍。
(5)SIM卡接口電壓極性可能雙向變化,優先選用雙向ESD二極管(如SMF05C集成方案)。
(6)優選SOT-363、DFN1006等緊湊封裝,適應SIM卡座周邊緊湊布局。圖中的33pF電容也是不能省略的,33pF主要過濾掉900MHZ頻段的高配干擾,
在信號線中串入0Ω的電阻主要是為了后期方便調試。R24上拉電阻,增加信號線的抗干擾能力。
二、PCB布局走線要求
(1)ESD器件必須緊貼SIM卡座引腳(距離≤5mm),縮短保護路徑
(2)SIM卡槽盡量靠近模塊放置,保證SIM卡的信號線長度不能超過200mm。
(3)SIM卡信號線遠離高配線路和電源線。
(4)SIM VDD的電源管腳處的旁路電容要靠近SIM卡槽放置。
(5)ESD管,電容,SIM卡槽,在布局時一定要保證后期走線的順暢性,不能東擺一個西擺一個。
(8)如果空間允許,SIM_CLK時鐘線建議單獨包地處理。
(9)由于SIM的電源是由模塊提供的,所以模塊出來的電源必須要先經過電容才能給到SIM。