ZMD44101

单芯片的868MHz到928MHz的RF收发器

介绍

主要特点

符合IEEE 802.15.4标准

ISM频段收发器射频和

基带

直接序列扩频（ DSSS ）

突发数据传输率20kbit /秒（ EU） ， 40kbit / s的（美国）

传输范围高达100米（视距）

低功耗的电池供电设备

SPI接口和并行接口

标准的PHY和MAC地址薄

可提供48引脚QFN（采用7mm x 7mm ）

包

描述

该ZMD44101是一个完全集成的系统级芯片

CMOS收发器，提供免费牌多

在868.3MHz （ EU）通道操作和

为902MHz到928MHz的（美国）的ISM频段。低

功率基带收发器的数据进行了优化

速率高达40kbp /秒，并采用直接

序列扩频技术，以保证

在恶劣的射频环境中可靠的数据传输。

的高集成度，如下所示，

包括薄的媒体访问控制器，所得

以最少的外部元件和低

应用成本。

工作参考数据

温度范围............ 。 ... -40 ° C至+ 85°C

电源电压，V

DD

……………………….+2.4 V

典型电源电流器（Tx活动） ...... ...... 32毫安

典型电源电流（接收活动） ...... ...... 28毫安

典型电源电流（休眠模式） ........... 2μA

频率范围............ .868MHz为928MHz的

应用

能源管理

远程测量和控制

家居和楼宇控制

工业网络

遥控车门开关（双向）

健康监控网络

ZMD 44101

完整的PHY

类似物

数字

数字接收

1 ）同步

2 ）解扩

3 ）解调

4 ）数字滤波

专用DSP

功能

数字Tx

1 ）传播

2 ）脉冲整形

薄HW -MAC

特殊应用

控制器/传感器

模拟接收机

Airframing

错误检测（ CRC ）

占空比

主机接口

SPI或

并行

注册

附加MAC功能

协议实现

网络支持

上层功能

应用

接口（传感器）

PLL

动力

经理

模拟变送器

PLL RC- LPF

24MHz

32.768kHz

版权所有 2005年，

ZMD AG

数据表 - 2005年3月

版权所有。此处包含的材料不得复制，改编，合并，翻译，保存，或没有事先使用

著作权人的书面同意。提供本出版物中的信息是初步的，如有更改，恕不另行通知。

ZMD44101

单芯片的868MHz到928MHz的RF收发器

导言 - 2005年3月

目录

1

2

引脚图.................................................................................................................................... 3

一般设备Specifications........................................................................................................ 4

2.1

2.2

2.3

2.4

3

3.1

3.2

4

4.1

4.2

4.2.1

4.3

5

5.1

5.2

5.3

5.4

5.5

6

7

8

绝对最大额定值............................................... .................................................. 4 ..

推荐工作条件............................................... ..................................... 4

直流电气Characteristics................................................................................................ 4

数字I/O................................................................................................................................五

General...................................................................................................................................五

启动时间............................................................................................................................五

概观................................................................................................................................ 6

串行外设接口（SPI ） ............................................ ................................................ 7

SPI Configuration............................................................................................................... 7

并行接口.................................................................................................................... 9

MAC控制+状态register............................................................................................... 10

MAC定时寄存器............................................................................................................ 11

其他Mac registers............................................................................................................. 12

MAC报头寄存器.......................................................................................................... 13

PHY寄存器....................................................................................................................... 13

交流电气特性........................................................................................................五

接口........................................................................................................................................ 6

注册....................................................................................................................................... 10

应用电路 - 外部元件............................................. ....................................... 14

ZMD44101系统性能摘要.............................................. ................................... 15

系统说明....................................................................................................................... 16

8.1

8.2

8.2.1

8.3

8.3.1

8.4

8.5

8.6

8.7

8.8

总体框图........................................................................................................ 16

接收器Chain..................................................................................................................... 17

RAGCL - AGC电平寄存器............................................. ............................................ 18

发射机Chain................................................................................................................. 18

RTXM - 发送器模式寄存器............................................. .................................... 18

射频锁相环Loop........................................................................................................ 19

参考晶体振荡器（ 24MHz的） ............................................ ...................................... 20

低功耗晶振（ 32.768kHz的） .......................................... ................................. 21

CLKO - 时钟输出配置............................................. ........................................ 21

电源管理............................................................................................................. 22

包............................................................................................................................... 23

9

10

11

机械Specifications............................................................................................................. 23

9.1

缩写表...................................................................................................................... 25

References.................................................................................................................................... 25

信息为出版日期。产品符合每ZMD标准保修条款的规范。

生产测试不一定包括所有参数进行测试。 2004 ， ZMD AG

ZMD44101

单芯片的868MHz到928MHz的RF收发器

初步

-

2005年3月

1

引脚图

CLKO

36

37

MISO

MOSI

DA[7]

DA[6]

DA[5]

DA[4]

DA[3]

DA[2]

DA[1]

DA[0]

SCK

图1.1提供了ZMD44101和表1.1的各引脚的描述引脚布局。

WR

RD

DVDD_3.3

DVSS

DVDD

ALE

AVDD

AVSS

RTC1

RTC2

NC

NC

25

24

SS

IRQ

GPD

DVDD_3.3

ZMD44101

48 QFN （ = MLF ）

顶视图

DVDD

RSN

DVDD

NC

NC

AVDD

LPF2

48

1

NC

AVDD

AVSS

AVDD

AVSS

RFIO

AVSS

RFO

AVDD

XTAL1

13

12

XTAL2

LPF1

NC

图1.1

- 引脚布局

针

号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

针

名字

NC

NC

AVDD

AVSS

AVDD

AVSS

RFIO

AVSS

RFO

AVDD

XTAL1

XTAL2

LPF1

LPF2

AVDD

NC

NC

DVDD

RSN

DVDD

DVDD_3.3

GPD

IRQ

SS

针

TYPE

-

-

AVDD

地

AVDD

地

RF IO

地

RF输出

AVDD

模拟量输入

无连接

无连接

描述

针

号

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

针

名字

MOSI

MISO

SCK

DA0

DA1

DA2

DA3

DA4

DA5

DA6

DA7

CLKO

WR

RD

DVDD_3.3

DVSS

DVDD

ALE

AVDD

AVSS

RTC1

RTC2

NC

NC

针

TYPE

CMOS IO

CMOS IO

CMOS IO

CMOS IO

CMOS IO

CMOS IO

CMOS IO

CMOS IO

CMOS IO

CMOS IO

CMOS IO

描述

SPI接口 - 主出从入

SPI接口 - 主入从出

SPI接口 - 串行时钟

数据地址

数据地址

数据地址

数据地址

数据地址

数据地址

数据地址

数据地址

模拟电源

模拟地

RF电源

射频地

RF接收器输入和发送器输出

射频地

射频发射机输出

模拟PLL电源

24MHz的晶振输入

模拟输出的24MHz晶体振荡器的输出

模拟量输出回路滤波器，电荷泵节点

模拟量输入

AVDD

-

-

DVDD

CMOS输入

DVDD

DVDD_3.3

CMOS IO

环路滤波器，压控振荡器调谐节点

模拟PLL VCO电源

无连接

无连接

数字PLL电源

异步复位芯片（低 - 激活）

数字核心2.4V电源（芯和预驱动器）

数字IO 3.3V电源（后驱动）

全球断电（从外部设备） （ H-激活）

CMOS输出时钟（外部装置）

CMOS IO

CMOS IO

DVDD_3.3

地

DVDD

CMOS IO

AVDD

地

模拟量输入

写数据地址

读取数据的地址

数字IO 3.3V电源（后驱动）

数字地

数字核心2.4V电源（芯和预驱动器）

地址锁存使能

模拟电源

模拟地

32.768kHz晶体振荡器输入

模拟输出32.768kHz晶体振荡器的输出

-

-

无连接

无连接

CMOS输出中断（外部设备） （低电平有效）

CMOS IO

SPI接口 - 从选择

表1.1

- 引脚说明

第26 3

2005 ， ZMD AG

ZMD44101

单芯片的868MHz到928MHz的RF收发器

P

RELIMINARY - 2005年3月

2

一般的设备规格

在整个工作条件范围内的电气特性，典型值是AVDD ， DVDD = 2.4V ，

DVDD_3.3 = 3.3 V ，T

a

= 25 ℃，除非另有说明。

2.1

绝对最大额定值

注意事项：操作超出这些值可能导致器件或减少永久性损坏

可靠性。注：此数值以上的自由空气的温度，除非另有说明。

参数

模拟电源电压

数字电源电压

数字IO电源电压

输入电压

输出电压

模拟输入电压

输入RF电平

储存温度

ESD保护

符号

AVDD

DVDD

DVDD_3.3

V

i

V

o

V

ANA

P

in

T

STRG

V

ESD

民

-

-

-

-

-

-

-

-65

-

典型值

-

-

-

-

-

-

-

-

-

最大

3.5

3.5

4.6

6

4.6

3.5

20

150

2

单位

V

V

V

V

V

V

DBM

°C

kV

HBM （ 100pF的， 1.5kΩ上）

在CMOS IO

在CMOS IO

在模拟IO

笔记

2.2

推荐工作条件

参数

符号

AVDD

DVDD

DVDD_3.3

T

a

f

op

民

2.2

2.2

3.0

-40

860

典型值

2.4

2.4

3.3

+27

最大

2.7

2.7

3.6

+85

930

单位

V

V

V

°C

兆赫

工业温度范围

868.3MHz （ EU ） ，为902MHz

以928MHz的（美国）

笔记

模拟电源电压

数字电源电压

数字IO电源电压

环境温度

操作的频率

2.3

直流电气特性

注：此数值为电源电流。

参数

睡眠模式（ 32kHz晶振和定时器上）

空闲模式（ 24MHz晶振）

传输模式

接收模式，同步

接收模式，正常

符号

国际直拨电话

国际直拨电话

国际直拨电话

国际直拨电话

国际直拨电话

民

-

-

-

-

-

典型值

2

1

32

31

28

最大

-

-

-

-

-

单位

A

mA

mA

mA

mA

2005 ， ZMD AG

第26 4

ZMD44101

单芯片的868MHz到928MHz的RF收发器

初步

-

2005年3月

2.4

数字I / O

符号

V

IL

V

IH

V

OL

V

OH

2.4

民

-0.3

2

典型值

最大

0.8

5.5

0.4

单位

V

V

V

V

笔记

模块

CMOS输入

CMOS输出

3

交流电气特性

在整个工作条件范围内的电气特性，典型值是AVDD ， DVDD = 2.4V ，

DVDD_3.3 = 3.3V ， TA = 25 ℃，除非另有说明。

3.1

一般

符号

P

OUT

P

low1

P

low2

P

low3

P

SL

谐波

P

N

r

EU

r

US

P

民

NF

P

IN，最大

IIP3

IIP2

LO泄漏

带宽

f

REF

BW

LPF

f

水库

f

cs

Φ

N

民

-3

典型值

0

-7

-14

-21

最大

3

单位

记

发射机

DBM

输出功率为50Ω

DBM

低输出功率模式1

DBM

低输出功率模式2

DBM

低输出功率模式3

DBM

最大。杂散发射= 1

st

旁瓣

DBM

DBM

待机辐射

kbit / s的码片速率（ EU） @ 0通道

kbit / s的码片速率（美国） @通道1至10

接收器

DBM

在分组错误率（PER） <1 ％

dB

DBM

最大可用输入功率

DBM

DBM

DBM

PLL

兆赫

兆赫

水晶32pF

负载

=32pF

千赫

LPF带宽

Hz

频率分辨率

兆赫

信道间隔为IEEE 802.15.4

dBc的

（ 10 ... 100 ） kHz偏置

-30

-35

-57

300

600

-100

10

-20

-20

25

-57

860

24

300

732

2

-85

930

3.2

启动时间

参数

开机到待机模式

空闲模式下发送器就绪

空闲模式下接收器就绪

接收到发射器的周转

发射机到接收机转机

时间

1.0 （典型值）

0.18

0.2

0.2

0.2

单位

ms

ms

ms

ms

ms

第26 5

2005 ， ZMD AG