CC1310原理图设计及器件选型

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评论 收藏 上传者:hi5
好,欢迎回来!我是TI中国无线MCU产品应用技术中心的工程师。 我叫张继伟。继续给大家介绍TI Sub-1这解决方案中的一个芯片,叫CC1310。 好,我们来进行的一部分的原理图设计的介绍。 基本上分两个部分。一个部分呢,我会给大家解释一下我们的原理图。 另一方面就给大家介绍一下射频前端, 特别射频前端一些的选择,怎么样去选。 好,这个就是我们的原理图的最功控的一部分。 大家可能看到,原理图跟这个略有区别,就是, 原因是呢,就是会根据4乘4,或者5乘5、7乘7, 你这里会看到很多lO口的数量的不同。 但是对于原理图来说,那些方面, 只是一些机态的一些信号,看你的应用。 对于射频和晶振Reset这些部分的电路, 对于4乘4、5乘5和7乘7的芯片来说, 我们设计基本上是一样的。 所以这一部分才是给大家介绍的关键。 首先我们来看一下这个电路。 就是第一呢,在射频方面,射频方面, 我们会有Balun部分的电路,Filter部分的电路。 等会可以给大家详细来介绍一下这些部分大概都是什么样的功能,包括一些Crystal。 Crystal呢这个芯片,最基础的一个参考设计可以使用两颗Crystal, 包括它的Reset电路以及他的调试电路,就是它的JTAG接口。 好,我们看一下这颗芯片的Power Supply。 这个是它的供电的一个框图, 然后我们可以看到,它的主电进来了之后,其实 它的主Regulator,就是主电源会有两个部分。 一个部分是DC-DC,另外一部分是LDO。 这个可以根据大家的一个应用去选择。 TI的参考设计大多都是基于DC-DC来提供的, 这样的话,可以为大家提供一个最有效率的电源的解决方案。 然后,其中你也可以用Global LDO的方式去实现。 在这个讲座当中,我可能会给大家提到这个 Global LDO和DC-DC在对性能方面的一些影响。 大家留心一下,这里有一个参数就好了。 然后它的主MCU产生的一个电压呢,叫VDDR。 这个电压基本上是1.8伏的一个工作电压。 然后,它再输入到我们的芯片内部, 再会分成各个不同的子电源模块,它的供电部分。 所以对于咱们应用来说,可能需要了解的是这样一个主电源模块。 他的大概一个架构,可能也会影响到大家后续在软件配置方面的一些考量。 好,我们先来看一下这个 Power Supply部分,这个整个的一个电路结构那就是从原理图里面截图截出来的。 我们可以看到这个VDDR,刚才我们看到的这个电源结构里面的VDDR。 它其实就是DC-DC产生的一个电压输出。 可以看到它是在电感之后,产生的这么一个电压。 然后这是非常标准的一个DC-DC的这么的一个结构图。 外面就是需要的一个电感和电容来做这个pwm和pmf的滤波。 然后,主电源部分进来我们是经过了磁阻和一系列的滤波, 来达到这颗芯片最好地一个这个射频和机待性能。 这边大家可以参考一下,就是我们各个Pin角的一些具体的一些定义, 还是比较好理解的。 然后这里面,Highlight一下就是, 我们的VDDS,会支持一个很宽的工作电压, 从1.8伏到3.8伏,都可以来支持。 这个电压也恰好是我们的碱性电池, 或者纽扣电池,它非常非常好的一个工作电压范围。 这个就是我们的这个DC-DC的连接方式。 我们看一下Regulator的连接方式。 在这个模式下,它可以省一颗DC-DC的电感。 它主要的功能是这样的: 就是它其实是把这颗 DC-DC Bypass掉, 直接给这个VDDR来供电。 所以这个时候其实我们对这个VDDR的供电电压的范围就会变得很窄, 就1.7到1.95伏。 这个其实在我的客户里有很多具体一些应用。 它直接就使用这样的一个电压。 最大的好处是,所有的IO口也都是1.8伏的。 你可以就是在一些1.8伏的系统里面有这种工作 的方式也是非常非常划算的, 可以省去了很多种电频转换的工作,另外的还可以省去了这个 也是价格比较贵的这个DC-DC。 好,我们看一下这个设计里面的 两颗Crystal:一个是32-768,另外一个就是24兆的Crystal。 对于24兆来说,毋庸置疑,就说我还是强烈建议大家选择 我们参考设计里面推荐的一些料。 如果不能选择我们参考设计里面推荐的料还是强烈建议,就是它的 参数,一定要和参考设计很接近。 因为在我们参考设计里面是这样 就说我们选择的是9 pF的负载电容的Crystal。 这样的话你在参考设计里不会见到这两颗负载电容, 原因是我们内部是有一个负载电容阵。 然后它刚好可以相当于这两个CL的。 我们内部的CL其实也可以是通过软件去调整的。 大家可以参照一下我们的Wiki Page,里面也有相关的一些英文挡。 在这里就不详细来说了。 我还强烈建议大家在选择这个 fast clock的Crystal的时候负载电容, 要选得,要在10 pF以下,要跟我们的规格书相匹配, 包括ESR_max也不能超过60欧姆。 这样的话主要是为了增加一个芯片的起存条件。 另外一个就是32-768这样的Crystal, 我们在最新的B版本的Release之后, 是可以把这个32-768的Crystal,可以省掉的。 换而言之呢,它可用我们内部的RC - Oscillator去工作。 当然这个Oscillator,它的Frequency的Accuracy会比较差一点。 它会定期地用24兆去做校准,所以于此带来的呢,可能功耗会略微高一点点。 好,这是JTAG/Reset的一些的参考电路。 大家在做开发板设计的时候基本上按照我们的参考 电路来设计,基本问题不大了。 主要是JTAG它也可以支持2线和4线的这种JTAG的 参考设计。然后,在我们的开发板上, Smart Type 061b用的XDS100 v3的防震器, 然后,在我们的LaunchPad上面, 我们用的是XDS110防震器。 同时我们也可以支持其他的一些种类的防震器。 这个大家可以根据自己的这个工作环境来选择。 好,我们来看一下射频前端。 射频前端我们的开发板一般给客户留了两个选择: 一个是板载天线,就是你在做一些测试,或者软件调试的时候, 你可以直接用我们的板载天线去调试。 然后另外还有SMA接口,SMA接口, 主要是为了大家在做射频测试,评估射频指标的时候来使用的一个接口。 上面用了一个共派了的这个器件去做一些转换。 在你的设计里其实你也可以引入一些相关的一些思想 和进行实验室测试,包括出厂测试等等, 都可以引入一些相关的思想。 然后,我们来看一下这个射频接口。 射频接口一共就三个P,FR_P,P就是Positive。 RF_N: FR negative。 所以一看这两个名字,大家就知道这是一个岔分的输出接口。 另外就是RX_TX。 它这个呢,主要就是给 视频的接收用的一个bias这么一个Pin角。 好,来看到就说它在设计方面呢,就是可以会有 几个选择:第一个就是你可以选择Differential的接口。 另外也可以选择这种Single ended,就是单端的接口。 当然它的尺寸会很小。我们TI都会提供相关的一些参考设计。 另外就是你还可以支持一些这种接口,分别去接这个 两根天线,来实现这么一些功能结构分级这样一些方案。 我们也推出了一些空中接口分级的参考设计, 在那个参考设计里,我们其实是外部用了一个开关,来保证它的一个 更好地射频性能。 好,我们看一下这个射频前端的 参考设计里面都有哪些Option,就是方便大家来选择。 首先我们分成两个维度一个是单端还是岔分。 你要选择什么,还是External bias还是Internal bias? 你要选择什么? 当然了,它的器件个数和它的性能是略有差别的。 最复杂地一个设计是岔分加上External bias,这也是我们大多数客户 选择的一个方案,因为它可以得到最佳的Rx性能 和最佳的Tx性能,因为它是岔分射出。 只是它的这个 BOM的器件个数和尺寸会稍微大一点。 然后它最节省的一个,我们看象限最后一个维度 是最小的这样一个设计,最小的这个BOM。 但是就相对来说,我的Sensitivity 和Tx Power会各小3 dB。 这个就是Single-ended加上Internal bias,外面只需要3、4个器件, 参考设计里面就可以解决。 然后另外相对来说,你可以选择一些中间方案, 在它的这个另外两个象限上。 另外对于射频前端来说你也可以用一些集成的方案, 就是我们有些第三方,它帮我们做了一些叫IBC,就是 它把所有的外围器件给集成到了一个器件里面去。 做一个集成的巴伦,这个它的接口匹配直接是对应, 就是帮我们的芯片定制的, 像Johanson、Murata都有相关的一些产品。 好,谢谢大家!这是原理图部分的介绍。
课程介绍 共计5课时,53分25秒

CC1310硬件射频从设计到成型

调试 天线 layout CC1310 sub 1G 1310 eBom 中国频段

对TI的sub-1G 产品做了概括性介绍;对CC1310硬件开发做了剖析:原理图、eBom、layout、调试、天线等;并对中国频段的参考设计做了详细介绍;最后还系统介绍了TI的线上资源。
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讲师

讲师: TI_Albin

电磁场与微波技术专业硕士,德州仪器中国首席射频应用工程师。长期从事各类无线标准的研究和设计工作,擅长硬件系统在射频性能、通信距离、整机功耗、体积以及网络协议上的优化与提高,取得了多方面成果,累积发表多篇论文专著和培训教程。

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