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:; C3 a' u: z8 a5 E9 E

: `' y o) [, `( d; x

a.晶体负载电容10pcs;/ s5 o' o2 G. U0 V1 G
b,如果带宽低于 62.5 KHz，必须使用 TCXO（有源晶体）。
6 T3 @7 V# Z6 C( ~ E# }3 o; g" ^8 i
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。
% J; A6 d+ G2 n9 X' O4 ~
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。
7 u# u- |/ N$ g! O) h
3 s7 p, ~% b0 |6 H9 `

32.768 KHz XO for MCU：' e! l' u" h& \7 O2 b/ [( ^3 u ?! Q

) ^) P7 U" E5 T! k& ]) z! W: D

a,晶体负载电容6pf;* \8 e% K; B5 ?# k0 q8 G
b,ASR参考模组中，32.768K晶体处于负载电容NC;
t8 _. Q3 O& U3 Z; 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8 C `- ^" {/ Q/ a) O
& D3 e6 s" T" o

( J* \( J1 Z3 p9 t3 l% u# E# r7 h) O

关于 PCB 中的电源走线，需要注意下列事项：" P# x4 \6 H2 S4 ^$ ]
1. 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。
, R) X% g: l, M9 O2. 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。
9 l# ?- I' v4 Z0 {- [( \6 k3. 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。, X* ]" ^+ Q4 d; C- R8 G
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7 c2 @" i+ a' C% q) `
+ {% r7 d$ k4 H1 Z! j2 p5 q" s) P

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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