CMT2300A-EQR

CMT2300A 超低功耗 Sub-1GHz 射频收发器 应用 特性  频率范围：127至1020MHz  自动抄表  调制解调方式：OOK, (G)FSK 和(G)MSK  家居安防及楼宇自动化  数据率： 0.5 至 300 kbps  ISM 波段数据通讯  灵敏度： -121 dBm 2.0kbps, FRF = 433.92 MHz  工业监控及控制 -111 dBm 50kbps, FRF = 433.92 MHz  遥控及安防系统  电压范围：1.8 至 3.6 V  遥控钥匙进入  发射电流：23 mA @ 13 dBm, 433.92 MHz, FSK  无线传感器节点  标签读写器 72 mA @ 20 dBm, 433.92 MHz, FSK,  接收电流：8.5 mA @ 433.92 MHz, FSK  支持超低功耗接收模式  睡眠电流  300 nA, DutyCycle = OFF  800 nA, DutyCycle = ON  3-wire SPI 接口  支持直通及包模式  可配置包处理机及 64-Byte FIFO  不归零，曼切斯特，数据白化编解码  支持前向纠错  16 管脚 QFN3x3 封装 订购信息 型号 频率 封装 最小启订量 CMT2300A-EQR 433.92 MHz QFN16 3,000 pcs 更多订购信息:见第 33 页表 29 描述 CMT2300A 是一款超低功耗，高性能，适用于各种 127 至 QFN16 (3 X3) 1020 MHz 无线应用的 OOK，(G)FSK 射频收发器。它是 CMOSTEK NextGenRFTM 射频产品线的一部分，这条产品线 度，简化了系统设计中所需的外围物料。高达+20 dBm 及-121 GPIO1 GPIO2 XO XI 包含完整的发射器，接收器和收发器。CMT2300A 的高集成 dBm 的灵敏度优化了应用的链路性能。它支持多种数据包格 16 15 14 13 RFIN 2 Tx/Rx FIFO, 丰富的 GPIO 及中断配置，Duty-Cycle 运行模 PA 3 式，信道侦听，高精度 RSSI，低电压检测，上电复位，低频 AVDD 4 时钟输出，手动快速跳频，静噪输出等功能，使得应用设计 更加灵活，实现产品差异化设计。CMT2300A 工作于 1.8 V 至 3.6 V。当达到-121 dBm 灵敏度的时候仅消耗 8.5 mA 电流， 超低功耗接收模式可以进一 步 降低芯片的接收功耗；以 13dBm 输出是仅消耗 23 mA 发射电流。 Copyright © By CMOSTEK 17 GND 5 6 7 8 GPIO3 据包格式及编解码的需求。另外，CMT2300A 还支持 64-byte DVDD 1 DGND RFIP AGND 式及编解码方式，使得它可以灵活的满足各种应用对不同数 CMT2300A 顶视图 12 FCSB 11 CSB 10 SDIO 9 SCLK CMT2300A 目录 1. 电气特性 ........................................................................................................................................................................ 4 1.1 推荐运行条件......................................................................................................................................................... 4 1.2 绝对最大额定值 ..................................................................................................................................................... 4 1.3 功耗 ....................................................................................................................................................................... 5 1.4 接收机 ................................................................................................................................................................... 6 1.5 发射机 ................................................................................................................................................................... 7 1.6 稳定时间 ................................................................................................................................................................ 8 1.7 频率综合器 ............................................................................................................................................................ 8 1.8 晶体 ....................................................................................................................................................................... 9 1.9 低频振荡器 ............................................................................................................................................................ 9 1.10 低电压检测 ............................................................................................................................................................ 9 1.11 数字接口 ................................................................................................................................................................ 9 1.12 典型参数图表....................................................................................................................................................... 11 2. 管脚描述 ...................................................................................................................................................................... 16 3. 典型应用原理图 ........................................................................................................................................................... 17 3.1 直接(Direct Tie) 原理图. ...................................................................................................................................... 17 3.2 射频开关(Switch Type) 原理图. .......................................................................................................................... 18 4. 功能描述 ...................................................................................................................................................................... 20 4.1 发射器 ................................................................................................................................................................. 20 4.2 接收机 ................................................................................................................................................................. 21 4.3 辅助模块 .............................................................................................................................................................. 21 4.3.1 晶体振荡器 ............................................................................................................................................... 21 4.3.2 睡眠计时器 ............................................................................................................................................... 21 4.3.3 低电压检测 ............................................................................................................................................... 21 4.3.4 接收信号强度指示器 (RSSI) .................................................................................................................... 21 4.3.5 相位跳变检测（PJD） ............................................................................................................................. 22 4.3.6 快速手动跳频 ........................................................................................................................................... 22 5. 芯片运行 ...................................................................................................................................................................... 23 5.1 SPI 接口 .............................................................................................................................................................. 23 5.2 FIFO .................................................................................................................................................................... 23 5.2.1 FIFO 读操作 ............................................................................................................................................ 24 5.2.2 FIFO 写操作 ............................................................................................................................................ 24 5.2.3 FIFO 相关中断......................................................................................................................................... 24 5.3 工作状态，时序及功耗 ........................................................................................................................................ 25 5.3.1 启动时序 .................................................................................................................................................. 25 5.3.2 工作状态 .................................................................................................................................................. 26 5.4 GPIO 和中断 ....................................................................................................................................................... 27 6. 数据包及包处理机 ........................................................................................................................................................ 30 6.1 数据包格式 .......................................................................................................................................................... 30 Rev 0.8 | Page2/44 www.cmostek.com CMT2300A 6.2 数据模式 .............................................................................................................................................................. 30 6.2.1 直通模式 .................................................................................................................................................. 31 6.2.2 包模式 ...................................................................................................................................................... 31 7. 低功耗运行................................................................................................................................................................... 33 7.1 Duty Cycle 运转模式 ........................................................................................................................................... 33 7.2 超低功耗（SLP）接收模式.................................................................................................................................. 33 8. 用户寄存器................................................................................................................................................................... 35 8.1 CMT 区 ................................................................................................................................................................ 35 8.2 系统区 ................................................................................................................................................................. 36 8.3 频率区 ................................................................................................................................................................. 36 8.4 数据率区 .............................................................................................................................................................. 36 8.5 基带区 ................................................................................................................................................................. 37 8.6 发射区 ................................................................................................................................................................. 37 8.7 控制 1 区.............................................................................................................................................................. 37 8.8 控制 2 区.............................................................................................................................................................. 38 9. 订购信息 ...................................................................................................................................................................... 39 10. 封装信息 ...................................................................................................................................................................... 40 11. 顶部丝印 ...................................................................................................................................................................... 41 11.1 CMT2300A 顶部丝印 ........................................................................................................................................... 41 12. 其它文档 ...................................................................................................................................................................... 42 13. 文档变更记录 ............................................................................................................................................................... 43 14. 联系信息 ...................................................................................................................................................................... 44 Rev 0.8 | Page3/44 www.cmostek.com CMT2300A 1. 电气特性 VDD= 3.3 V，TOP= 25 °C，FRF = 433.92 MHz，灵敏度是通过接收一个PN9 序列及匹配至50 Ω阻抗下，0.1％BER 的标准下测得。 除非另行声明，所有结果都是在评估板CMT2300A-EM 上测试得到。 1.1 推荐运行条件 表 1. 推荐运行条件 参数 符号 条件 最小 典型 最大 单位 运行电源电压 VDD 1.8 3.6 V 运行温度 TOP -40 85 ℃ 1 电源电压斜率 mV/us 1.2 绝对最大额定值 表 2. 绝对最大额定值 参数 符号 [1] 条件 最小 最大 单位 电源电压 VDD -0.3 3.6 V 接口电压 VIN -0.3 3.6 V 结温 TJ -40 125 ℃ TSTG -50 150 ℃ 255 ℃ -2 2 kV -100 100 mA 储藏温度 TSDR 焊接温度 [2] 持续至少 30 秒 ESD 等级 人体模型(HBM) 栓锁电流 @ 85 ℃ 备注： [1]. 超过“绝对最大额定参数”可能会造成设备永久性损坏。该值为压力额定值，并不意味着在该压力条件下设备功能受影响， 但如果长时间暴露在绝对最大额定值条件下，可能会影响设备可靠性。 [2]. CMT2300A 是高性能射频集成电路，对本芯片的操作和装配只应该在具有良好 ESD 保护的工作台上进行。 警告! ESD敏感器件. 对芯片进行操作的时候应注意做好ESD防范措施，以免 芯片的性能下降或者功能丧失。 Rev 0.8 | Page4/44 www.cmostek.com CMT2300A 1.3 功耗 表 3. 功耗规格 参数 符号 Sleep 电流 ISLEEP Standby 电流 IStandby RFS 电流 TFS 电流 RX 电流（高功耗） RX 电流（低功耗） TX 电流 IRFS ITFS IRx-HP IRx-LP ITx 条件 睡眠模式，睡眠计数器关闭 最小 典型 300 最大 参数 nA 睡眠模式，睡眠计数器开启 800 nA 晶体振荡器开启 1.45 mA 433 MHz 5.7 mA 868 MHz 5.8 mA 915 MHz 5.8 mA 433 MHz 5.6 mA 868 MHz 5.9 mA 915 MHz 5.9 mA FSK, 433 MHz, 10 kbps,10 kHz FDEV 8.5 mA FSK, 868 MHz, 10 kbps, 10 kHz FDEV 8.6 mA FSK, 915 MHz, 10 kbps,10 kHz FDEV 8.9 mA FSK, 433 MHz, 10 kbps, 10 kHz FDEV 7.2 mA FSK, 868 MHz, 10 kbps, 10 kHz FDEV 7.3 mA FSK, 915 MHz, 10 kbps, 10 kHz FDEV 7.6 mA FSK, 433 MHz, +20 dBm (直连) 72 mA FSK, 433 MHz, +20 dBm (RF 开关) 77 mA FSK, 433 MHz, +13 dBm (直连) 23 mA FSK, 433 MHz, +10 dBm (直连) 18 mA FSK, 433 MHz, -10 dBm (直连) 8 mA FSK, 868 MHz, +20 dBm (直连) 87 mA FSK, 868 MHz, +20 dBm (RF 开关) 80 mA FSK, 868 MHz, +13 dBm (直连) 27 mA FSK, 868 MHz, +10 dBm (直连) 19 mA FSK, 868 MHz, -10 dBm (直连) 8 mA FSK, 915 MHz, +20 dBm (直连) 70 mA FSK, 915 MHz, +20 dBm (RF 开关) 75 mA FSK, 915 MHz, +13 dBm (直连) 28 mA FSK, 915 MHz, +10 dBm (直连) 19 mA FSK, 915 MHz, -10 dBm (直连) 8 mA Rev 0.8 | Page5/44 www.cmostek.com CMT2300A 1.4 接收机 表 4. 接收器规格 参数 符号 数据率 DR 频偏 FDEV 灵敏度 @ 433 MHz 灵敏度 @ 868 MHz 灵敏度 @ 915 MHz 饱和输入电平 镜像抑制比 S433-HP S868-HP S915-HP 条件 最小 典型 参数 OOK 0.5 40 kbps FSK 和 GFSK 0.5 300 kbps FSK 和 GFSK 2 200 kHz DR = 2.0 kbps, FDEV = 10 kHz -121 dBm DR = 10 kbps, FDEV = 10 kHz -116 dBm DR = 10 kbps, FDEV = 10 kHz（低功耗设置） -115 dBm DR = 20 kbps, FDEV = 20 kHz -113 dBm DR = 20 kbps, FDEV = 20 kHz （低功耗设置） -112 dBm DR = 50 kbps, FDEV = 25 kHz -111 dBm DR =100 kbps, FDEV = 50 kHz -108 dBm DR =200 kbps, FDEV = 100 kHz -105 dBm DR =300 kbps, FDEV = 100 kHz --103 dBm DR = 2.0 kbps, FDEV = 10 kHz -119 dBm DR = 10 kbps, FDEV = 10 kHz -113 dBm DR = 10 kbps, FDEV = 10 kHz（低功耗设置） -111 dBm DR = 20 kbps, FDEV = 20 kHz -111 dBm DR = 20 kbps, FDEV = 20 kHz （低功耗设置） -109 dBm DR = 50 kbps, FDEV = 25 kHz -108 dBm DR =100 kbps, FDEV = 50 kHz -105 dBm DR =200 kbps, FDEV = 100 kHz -102 dBm DR =300 kbps, FDEV = 100 kHz -99 dBm DR = 2.0 kbps, FDEV = 10 kHz -117 dBm DR = 10 kbps, FDEV = 10 kHz -113 dBm DR = 10 kbps, FDEV = 10 kHz（低功耗设置） -111 dBm DR = 20 kbps, FDEV = 20 kHz -111 dBm DR = 20 kbps, FDEV = 20 kHz （低功耗设置） -109 dBm DR = 50 kbps, FDEV = 25 kHz -109 dBm DR =100 kbps, FDEV = 50 kHz -105 dBm DR =200 kbps, FDEV = 100 kHz -102 dBm DR =300 kbps, FDEV = 100 kHz --99 dBm PLVL IMR 最大 20 dBm FRF=433 MHz 35 dBc FRF=868 MHz 33 dBc FRF=915 MHz 33 dBc BW 接收信道带宽 同信道干扰抑制比 CCR DR = 10 kbps, FDEV = 10 kHz; 带相同调制的 干扰 -7 dBc 邻信道干扰抑制比 ACR-I DR = 10 kbps, FDEV = 10 kHz; BW=100kHz, 200 kHz 信道间隔，带相同调制的干扰 30 dBc 隔道干扰抑制比 ACR-II 45 dBc 接收信道带宽 50 DR = 10 kbps, FDEV = 10 kHz; BW=100kHz, 400 kHz 信道间隔，带相同调制的干扰 Rev 0.8 | Page6/44 500 kHz www.cmostek.com CMT2300A 参数 阻塞抑制比 符号 条件 最小 DR = 10 kbps, FDEV = 10 kHz; ±1 MHz 偏移, 连续波干扰 DR = 10 kbps, FDEV = 10 kHz; ± 2 MHz 偏移, 连续波干扰 DR = 10 kbps, FDEV = 10 kHz; ±10 MHz 偏移, 连续波干扰 DR = 10 kbps, FDEV = 10 kHz; 1 MHz 和 2 MHz 偏移的双音测试，最大系统增益设置 BI 输入 3 阶交调点 IIP3 RSSI 测量范围 RSSI 灵敏度 典型 最大 参数 70 dBc 72 dBc 75 dBc -25 dBm -120 20 dBm 433.92 MHz, DR = 1.2kbps, FDEV = 5 kHz -122.9 dBm 433.92 MHz, DR = 1.2kbps, FDEV = 10 kHz -121.8 dBm 433.92 MHz, DR = 1.2kbps, FDEV = 20 kHz -119.5 dBm 433.92 MHz, DR = 2.4kbps, FDEV = 5 kHz -120.6 dBm 433.92 MHz, DR = 2.4kbps, FDEV = 10 kHz -120.3 dBm 433.92 MHz, DR = 2.4kbps, FDEV = 20 kHz -119.7 dBm 433.92 MHz, DR = 9.6 kbps, FDEV = 9.6 kHz -116.0 dBm 433.92 MHz, DR = 9.6 kbps, FDEV = 19.2 kHz -116.1 dBm 433.92 MHz, DR = 20 kbps, FDEV = 10 kHz -114.2 dBm 433.92 MHz, DR = 20 kbps, FDEV = 20 kHz -113.0 dBm 433.92 MHz, DR = 50 kbps, FDEV = 25 kHz -110.6 dBm 433.92 MHz, DR = 50 kbps, FDEV = 50 kHz -109.0 dBm 433.92 MHz, DR = 100 kbps, FDEV = 50 kHz -107.8 dBm 433.92 MHz, DR = 200 kbps, FDEV = 50 kHz -103.5 dBm 433.92 MHz, DR = 200 kbps, FDEV = 100 kHz -104.3 dBm 433.92 MHz, DR = 300 kbps, FDEV = 50 kHz -98.0 dBm 433.92 MHz, DR = 300 kbps, FDEV = 150 kHz -101.6 dBm 1.5 发射机 表 5. 发射机规格 参数 符号 输出功率 POUT 输出功率步进 PSTEP GFSK高斯滤波系数 不同温度下输出功率变化 条件 最小 不同的频段需要特定的外围物料 0.3 温度从-40 至+85 C POUT = +13 dBm,433MHz, 发射杂散辐射 -20 最大 参数 +20 dBm 1 BT POUT-TOP 典型 0.5 dB 1.0 1 FRF