EFR32FG1P131F硬件设计

  1.EFR32FG1P131F主要特点

  32 位 ARM® Cortex®-M4 内核,最高工作频率为 40 MHz

  提供可扩展存储器和射频配置选项,使用兼容多种引脚的 QFN 封装

  12 信道外围设备反射系统,可实现 MCU外围设备的自主交互

  自主硬件加密加速器和随机数生成器

  20 dBm Sub-GHz 无线电的发射功率

  集成直流到直流,带有 RF 噪声消减功能

  成都亿佰特电子科技有限公司生产的E76-433M20S采用silicon labs公司原装进口EFR32FG1P131F256GM48射频芯片,该无线SoC芯片使用ARM Cortex-M4内核+高性能射频收发器,最高工作频率为 40 MHz,支持Sub-G频段,且内部集成PA放大器,最大支持输出功率是20dBm。有兴趣的朋友可以了解一下。

  2.E76-433MS20特点

  支持二次开发。模块引出单片机所有IO口,可进行多方位的开发。

  体积小(16 * 26*0.8mm), 易于植入客户产品。

  频段范围:420~450MHz

  宽电压:1.85 ~ 3.8V DC

  发射功率:20dBm

  6.休眠电流 < 1uA

  灵敏度-118dBm@4.8Kbps

  低能耗 UART

  远距离1500米

  2.1 应用范围

  •住宅和建筑自动化及安全

  •测量

  •电子货架标签

  •工业自动化

  •商业和零售照明和感应

  3.EFR32FG1P131F典型的连接图

  3.1 电源

  EFR32FG1有一个能量管理单元(EMU)和高效的集成调节器来产生内部供电电压。一种可选的dc - dc降压调节器可以用于进一步减少电流消耗。dc - dc调节器需要一个外部电感器和一个外部电容器。AVDD和VREGVDD需要1.85 V或更高,以便MCU在所有条件下运行;然而,系统的其余部分将运行到1.62 V,包括数字电源和I / O。这意味着该设备与1.8 V组件完全兼容。从足够高的供应中运行,该装置可以使用DC - DC来调节电压。

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图1 典型应用电路:无dc - dc转换器的直接供应配置

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  图2 典型应用电路:dc - dc转换器的配置(VDCDC的PAVDD)

  3.2 射频匹配网络

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图3 165-450MHz射频匹配网络

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图4 450-915MHz射频匹配网络

  3.3 概述

  在EFR32 RFIC中,sub - G LNA和PA电路是完全差分的,在芯片内部没有捆绑在一起。因此在RFIC上总共需要4个引脚,以提供对LNA和PA电路的访问: SUBGRF_OP/ ON用于TX输出,以及SUBGRF_IP /用于RX输入。这四引脚是相邻的,如图5所示sub-G发送和接收功能引脚位置。

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图5 sub-G发送和接收功能引脚位置

  3.4 sub-G射频匹配网络的总体拓扑结构

  RF匹配网络由以下几个模块组成:

  •低通滤波器部分(用于抑制TX模式下的谐波和杂散排放)。

  •一个balun(提供一个单端到微分转换函数)。

  •阻抗变换部分(为RFIC的TX和RX引脚提供正确的阻抗)

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图6 射频匹配的通用拓扑

  RFIC(SUBGRF_OP / ON)的TX引脚必须提供vdd供电电压。许多商业上Balun都需要提供直流电压,如上图所示。如果不使用balun芯片,有必要通过一对高值的DC拉升电感向TX引脚提供直流电压。

  3.5 低通滤波器

  低通滤波器网络的设计目的是使TX谐波满足一些认证需求(例如FCC、ETSI或ARIB),低通滤波器的拓扑结构如下图所示。

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图7 低通滤波器的拓扑结构

  表1 不同频率下低通滤波器元器件的值

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