A7680C-LANV

A7680C R2 系列硬件设计手册 LTE 模块 芯讯通无线科技(上海)有限公司 上海市长宁区临虹路289号3号楼芯讯通总部大楼 电话：86-21-31575100 技术支持邮箱：support@simcom.com 官网：www.simcom.com A7680C R2硬件设计手册_V1.02 文档名称： 版本： 日期： 状态： A7680C R2 硬件设计手册 V1.02 2022-05-26 已发布 前言 此模块主要用于语音或者数据通讯，本公司不承担由于用户不正常操作造成的财产损失或者人身伤害责任。 请用户按照手册中的技术规格和参考设计开发相应的产品。同时注意使用移动产品应该关注的一般安全事项。 在未声明之前，本公司有权根据技术发展的需要对本手册内容进行修改。 版权声明 本手册包含芯讯通无线科技（上海）有限公司（简称：芯讯通）的技术信息。除非经芯讯通书面许可，任何 单位和个人不得擅自摘抄、复制本手册内容的部分或全部，并不得以任何形式传播，违反者将被追究法律责 任。对技术信息涉及的专利、实用新型或者外观设计等知识产权，芯讯通保留一切权利。芯讯通有权在不通 知的情况下随时更新本手册的具体内容。 本手册版权属于芯讯通，任何人未经我公司书面同意进行复制、引用或者修改本手册都将承担法律责任。 芯讯通无线科技(上海)有限公司 上海市长宁区临虹路 289 号 3 号楼芯讯通总部大楼 电话：86-21-31575100 邮箱：simcom@simcom.com 官网：www.simcom.com 了解更多资料，请点击以下链接： http://cn.simcom.com/download/list-230-cn.html 技术支持，请点击以下链接： http://cn.simcom.com/ask/index-cn.html 或发送邮件至 support@simcom.com 版权所有 © 芯讯通无线科技(上海)有限公司 2021，保留一切权利。 www.simcom.com 2/59 A7680C R2硬件设计手册_V1.02 版本历史 日期 版本 变更描述 作者 2022-04-19 1.00 初版 黎高超、刘雪峰 2022-04-26 1.01 修改 ADC 分辨率位数，修改参考表格编号 李文海 2022-05-26 1.02 增加新型号，修改引脚分布图，修改文档格式 李文海 www.simcom.com 3/59 A7680C R2硬件设计手册_V1.02 目录 1 绪论 ....................................................................................................................................8 1.1 1.2 1.3 1.4 2 封装信息 .......................................................................................................................... 12 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 3 模块综述 ......................................................................................................................................... 8 接口概述 ......................................................................................................................................... 8 模块框图 ......................................................................................................................................... 9 主要特性 ....................................................................................................................................... 10 引脚分布图 ................................................................................................................................... 12 引脚描述 ....................................................................................................................................... 14 机械尺寸 ....................................................................................................................................... 20 推荐 PCB 封装尺寸 ...................................................................................................................... 21 推荐钢网尺寸 ................................................................................................................................22 应用接口 .......................................................................................................................... 23 3.1 供电输入 ....................................................................................................................................... 23 3.1.1 供电参考设计 ....................................................................................................................... 23 3.1.2 推荐外部电源电路 ................................................................................................................24 3.1.3 电源监测 ...............................................................................................................................25 3.2 开机/关机/复位 ..............................................................................................................................25 3.2.1 模块开机 ...............................................................................................................................25 3.2.2 模块关机 ...............................................................................................................................27 3.2.3 模块复位 ...............................................................................................................................28 3.3 串口 ...............................................................................................................................................29 3.3.1 RI 和 DTR 描述 ..................................................................................................................... 30 3.4 SPI 接口 ........................................................................................................................................31 3.5 I2C 接口 ........................................................................................................................................31 3.6 USB 接口 ...................................................................................................................................... 32 3.6.1 USB 参考设计 ....................................................................................................................... 32 3.6.2 USB_BOOT 接口 .................................................................................................................. 33 3.7 USIM 卡接口 .................................................................................................................................33 3.7.1 USIM 参考设计 ..................................................................................................................... 34 3.8 SD 卡接口 .....................................................................................................................................35 3.9 模拟音频接口 ................................................................................................................................37 3.9.1 模拟音频参考设计 ................................................................................................................38 3.10 网络状态指示 .............................................................................................................................38 3.11 其他接口 ....................................................................................................................................... 39 3.11.1 模数转换器（ADC） .......................................................................................................... 39 3.11.2 LDO .....................................................................................................................................39 4 射频参数 .......................................................................................................................... 41 4.1 4.2 LTE 射频参数 ...............................................................................................................................41 LTE 天线要求 ................................................................................................................................42 www.simcom.com 4/59 A7680C R2硬件设计手册_V1.02 4.3 4.4 4.5 5 天线参考设计 ................................................................................................................................42 GNSS 射频参数 ............................................................................................................................43 PCB 走线设计 ...............................................................................................................................43 电气参数 .......................................................................................................................... 44 5.1 5.2 5.3 极限参数 ....................................................................................................................................... 44 正常工作条件 ................................................................................................................................44 工作模式 ....................................................................................................................................... 45 5.3.1 工作模式定义 ....................................................................................................................... 45 5.3.2 休眠模式 ...............................................................................................................................46 5.3.3 功能模式 ...............................................................................................................................46 5.4 耗流 ...............................................................................................................................................46 5.5 静电防护 ....................................................................................................................................... 47 6 贴片生产 .......................................................................................................................... 48 6.1 6.2 6.3 6.4 模块的顶视图和底视图 ................................................................................................................. 48 标签信息 ....................................................................................................................................... 49 典型焊接炉温曲线 ........................................................................................................................ 50 湿敏特性 ....................................................................................................................................... 50 7 包装 ..................................................................................................................................52 8 附录 ..................................................................................................................................54 8.1 8.2 8.3 8.4 编码方式及最大数据速率 ............................................................................................................. 54 参考文档 ....................................................................................................................................... 55 术语和解释 ................................................................................................................................... 57 安全警告 ....................................................................................................................................... 59 www.simcom.com 5/59 A7680C R2硬件设计手册_V1.02 表格索引 表 1：A7680C R2 模块频段列表 ...................................................................................................................... 8 表 2：模块主要特性 ........................................................................................................................................ 10 表 3：引脚定义列表 ........................................................................................................................................ 13 表 4：引脚参数缩写 ........................................................................................................................................ 14 表 5：1.8V IO 引脚电气特性 ........................................................................................................................... 14 表 6：3.3V IO 引脚电气特性 ........................................................................................................................... 15 表 7：引脚描述 ................................................................................................................................................16 表 8：VBAT 引脚电气参数 .............................................................................................................................. 23 表 9：推荐的 TVS 管列表 ............................................................................................................................... 24 表 10：开机时序参数 ...................................................................................................................................... 26 表 11：关机时序参数 .......................................................................................................................................27 表 12：RESET 引脚电气参数 ......................................................................................................................... 28 表 13：USB_BOOT 描述 ................................................................................................................................ 33 表 14：1.8V 模式时 USIM 接口电气参数（USIM_VDD=1.8V） ....................................................................34 表 15：3.0V 模式时 USIM 接口电气参数（USIM_VDD=3 V） ......................................................................34 表 16：模拟音频输出（AVDD_AUD=1.8V,T=25°C） .................................................................................... 37 表 17：LTE 制式下 NETLIGHT 工作状态 ....................................................................................................... 39 表 18：ADC 电气特性 ..................................................................................................................................... 39 表 19：VDD_EXT 电气特性 ............................................................................................................................39 表 20：VLDO_SDIO 电气特性 .......................................................................................................................40 表 21：传导发射功率 ...................................................................................................................................... 41 表 22：4G 频段信息 ........................................................................................................................................41 表 23：参考灵敏度(QPSK) ............................................................................................................................. 41 表 24：LTE 天线要求 ...................................................................................................................................... 42 表 25：TVS 推荐型号列表 .............................................................................................................................. 43 表 26：极限参数 ..............................................................................................................................................44 表 27：模块推荐工作电压 ............................................................................................................................... 44 表 28：1.8V 数字接口特性 ..............................................................................................................................44 表 29：模块工作温度 ...................................................................................................................................... 45 表 30：工作模式定义 ...................................................................................................................................... 45 表 31：VBAT 耗流(VBAT=3.8V) ..................................................................................................................... 46 表 32：ESD 性能参数（温度：25℃，湿度：45%） .................................................................................... 47 表 33：模块信息描述 ...................................................................................................................................... 49 表 34：模块湿敏特性 ...................................................................................................................................... 50 表 35：托盘尺寸信息 ...................................................................................................................................... 52 表 36：托盘小卡通箱尺寸信息 ........................................................................................................................53 表 37：托盘大卡通箱尺寸信息 ........................................................................................................................53 表 38：编码方式和最大数据速率 .................................................................................................................... 54 表 39：参考文档 ..............................................................................................................................................55 表 40：术语和解释 .......................................................................................................................................... 57 表 41：安全警告 ..............................................................................................................................................59 www.simcom.com 6/59 A7680C R2硬件设计手册_V1.02 图片索引 图 1：模块框图 ..................................................................................................................................................9 图 2：模块引脚图(正面视图) ........................................................................................................................... 12 图 3：三维尺寸（单位：毫米） ...................................................................................................................... 20 图 4：推荐 PCB 封装尺寸（单位：毫米） ..................................................................................................... 21 图 5：推荐钢网尺寸（单位：毫米） ...............................................................................................................22 图 6：VBAT 输入参考电路 .............................................................................................................................. 24 图 7：线性电源推荐电路 ................................................................................................................................. 25 图 8：开关电源推荐电路 ................................................................................................................................. 25 图 9：开关机参考电路 .....................................................................................................................................26 图 10：PWRKEY 开机时序 .............................................................................................................................26 图 11：PWRKEY 关机时序 ............................................................................................................................. 27 图 12：复位推荐电路 ...................................................................................................................................... 28 图 13：串口连接图（全功能模式） ................................................................................................................ 29 图 14：串口连接图（NULL 模式） ................................................................................................................. 29 图 15：三极管电平转换电路 ........................................................................................................................... 30 图 16：RI 上的电平变化(短信，URC，INCOMING CALL) ............................................................................31 图 17：I2C 接口参考电路 ...............................................................................................................................31 图 18：USB 连接图 ......................................................................................................................................... 32 图 19：USB_BOOT 连接图 ............................................................................................................................ 33 图 20：强制下载端口 ...................................................................................................................................... 33 图 21：USIM 接口推荐电路 ............................................................................................................................ 34 图 22：USIM 接口推荐电路(8PIN) ..................................................................................................................34 图 23：模拟音频接口推荐电路 ........................................................................................................................38 图 24：NETLIGHT 参考电路 ...........................................................................................................................38 图 25：无源天线连接电路 ............................................................................................................................... 43 图 26：PCB 走线参考 ..................................................................................................................................... 43 图 27：模块顶视图和底视图 ........................................................................................................................... 48 图 28：标签信息 ..............................................................................................................................................49 图 29：推荐焊接炉温曲线图（无铅工艺） ..................................................................................................... 50 图 30：托盘包装示意图 ...................................................................................................................................52 图 31：托盘尺寸图 .......................................................................................................................................... 52 图 32：托盘小卡通箱尺寸图 ........................................................................................................................... 53 图 33：托盘大卡通箱尺寸图 ........................................................................................................................... 53 www.simcom.com 7/59 A7680C R2硬件设计手册_V1.02 1 绪论 本文档描述了模块的硬件接口，可以帮助用户快速的了解模块的接口定义、电气性能和结构尺寸的详细 信息。结合本文档和其他的应用文档，用户可以快速的使用模块来设计移动通讯应用方案。SIMCom提供一 套评估板，以方便A7680C R2模块测试和使用。所述评估板工具包括EVB板，USB线，天线和其他外设。 1.1 模块综述 A7680C R2模块可支持 LTE-TDD 和 LTE-FDD。用户可以灵活选用不同型号的模块以满足多样化的市 场需求。 详细的频段描述请参考下表： 表 1：A7680C R2 模块频段列表 网络类型 LTE-FDD LTE-TDD 频段 A7680C-LANV A7680C-MANS LTE-FDD B1    LTE-FDD B3    LTE-FDD B5    LTE-FDD B8    LTE TDD B34    LTE TDD B38    LTE TDD B39    LTE TDD B40    LTE TDD B41    GNSS Category A7680C-LANS  CAT1 模块的尺寸只有17.6*15.7*2.1mm，几乎可以满足所有M2M应用中的对空间尺寸的要求，例如车载，计 量，安防，路由，无线POS，移动计算设备，PDA，平板电脑等。 A7680C R2共提供92个引脚，包括外圈42个LCC引脚和内圈50个LGA引脚，本文将针对所有的功能引脚 展开介绍。 1.2 接口概述 A7680C R2 提供了如下的硬件接口：  一路电源输入  一路USB 2.0 接口  A7680C_LANS/LANV可提供三路UART接口，一组全功能串口，一组两线串口，一组DEBUG串口  A7680C_MANS有两路UART接口，一组全功能串口，一组DEBUG串口  两路USIM卡接口 www.simcom.com 8/59 A7680C R2硬件设计手册_V1.02            多个可编程的通用输入输出接口（GPIO） 两路通用ADC接口 一路供电输出 一路模拟音频输入/输出接口 一路USB_BOOT下载引导接口 网络状态指示接口 模块运行状态指示接口 一路SD卡接口 一路I2C接口 一路SPI接口 两路天线接口(GNSS可选) 1.3 模块框图 下图列出了模块内部主要功能构架： 图 1：模块框图 www.simcom.com 9/59 A7680C R2硬件设计手册_V1.02 1.4 主要特性 表 2：模块主要特性 特性 说明 供电 电压范围：3.4V ~4.2V，推荐值 3.8V 省电 休眠模式下的耗流：