ASR6601:国产M4内核LoRa SoC-ASR6601硬件设计指导

Liu13632658931 · 发表于 2022-8-30 16:59

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ASR6601 是一款通用的 Sub-GHz 无线通讯 SoC 芯片, 该芯片集成了 Sub-GHz 射频收发器和 32 位的 RISC mcu。Sub-GHz 射频收发器不仅支持 LoRa 调制，还支持 (G)FSK 和 G(MSK) 等调制方式。CPU 为 ARM STAR，工作频率最大支持 48 MHz。此外，该芯片支持 3 x I2C，1 x I2S，4 x UART，1 x LPUART，1 x SWD，3 x SPI，1 x 12-bit SAR ADC 和 1 x 12-bit DAC 等丰富的外设和接口。
ASR6601 的频率覆盖 150 MHz-960 MHz 的连续频段，可以支持世界上主要的 Sub-GHz 的 ISM 频段。芯片中集成的高效 PA 使其最大发射功率达到 +22 dBm，接收电流为 4.6 mA，最大灵敏度达到 -148 dBm。Deep Sleep 模式下的休眠电流低至 1.6 uA，可以大大延长电池寿命。该芯片有 QFN48 和 QFN68 两种封装，两种封装大小分别为 6x6 mm 和 8x8 mm。ASR6601 上述特性使其适合超远距离、超低功耗和高性价比的 LPWAN 应用；
关于 ASR6601 模组参考设计，注意事项如下：
1. ASR6601 匹配网络请参考 ASR6601 模组参考设计，其提供了 490 MHz（覆盖 470-510 MHz 频率范围）和 915 MHz（覆盖 864-928 MHz 频率范围）这两组常用的匹配网络；可以咨询我 230M;490;915M
2. 特别注意 DC-DC 的上拉电感 L7（15 uH）必须用功率电感（2016封装），功率电感的具体要求，可参考本文档 第 3 章物料选型指南。VR_PA 处的电感 L1（56 nH）建议选用 0402 封装，额定电流更大，对提升 TX 的发射功率有帮助。
3. 在客户进行模组设计时，可以根据实际情况处理参考设计图中的 R1，R2，R3，R4 和 R7。上述参考设计图中加上这部分，只是为了方便测试。
4. 32M 的晶体电路兼容了 XO 和 TCXO，客户可根据应用实际情况，选择用 XO 电路或者 TCXO 电路，从而可以简化电路。
5. TVS 管 D1 和 D2 建议预留，主要是做 ESD 保护。如应用场景对 ESD 要求比较高，则需要加 D2。D2 对射频性能有影响，请务必选择电容小的 TVS 管。
6. 如果 VDD_IN 用 VREG 供电，TX 的最大发射功率不超过 14 dBm；如果 VDD_IN 用 VDD_RF（3.3V）供电，TX 的最大发射功率可以达到 22 dBm
ASR6601系列晶体的技术要求：

32 MHz TCXO/XO for RF:
# U h) }0 C! I; ?$ ?3 O" k; E* ^# h7 I/ A$ [8 ]

a.晶体负载电容10pcs;
i# [+ p+ w6 b, [
b,如果带宽低于 62.5 KHz，必须使用 TCXO（有源晶体）。. A3 V4 z4 h. q; j( v. W
c,ASR6601 内部集成负载电容矩阵，该矩阵采用默认参数，一般不建议改动。! N- c4 E2 l- E7 \' H! A( F
如果频偏偏正，建议适当增加外接负载电容抵消频偏；如果频偏偏负，建议替换不同厂家 32 MHz 的晶振。
, y' V- H+ w6 _- T! Z5 B0 u; z: M8 ?6 J- X9 I/ ?

32.768 KHz XO for MCU：
0 H8 g) K0 Q9 C$ [9 M$ U1 K4 B4 X8 E+ m# o2 [# R

a,晶体负载电容6pf;- Q! g2 F4 H( b& M6 x4 |0 b
b,ASR参考模组中，32.768K晶体处于负载电容NC;" Z6 d$ t* f d
C,外挂的负载电容根据晶体和PCB板的具体情况而坐相应的调整( W' O% o6 S. @) `4 d0 s
: G p; O6 U. t9 U) _% f% v6 F r) @ K

关于 PCB 中的电源走线，需要注意下列事项：
2 L9 x) [% h- O2 c$ M# R$ `6 `$ M1. 电源最好加 2.2 uF 和 0.1 uF 电容滤波，来滤除低频和高频电源噪声。$ }( j. I5 R3 B( `5 C7 I' X$ J
2. 电源线走线尽可能地宽，不应低于 18 mil，为了减少线间串扰，间距须符合 3W 规则。+ f5 U8 C9 J$ e8 Q
3. 电源线不要跨其他电源线和高频走线，避免对电源造成干扰。' M7 G" s% S: V0 G- e: G/ J
4. VDD_IN 的最大电流为 120 mA，需要使 VDD_IN 的走线可以承受 300 mA 的电流* u3 Z4 M4 b' A
9 m! I8 w/ Z0 h% U/ b; c

opipo · 发表于 2022-8-30 17:57

应尽量避免干扰问题

Liu13632658931 · 发表于 2022-9-6 16:21

是的，谢谢

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