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CC2640 CC1310高低溫測試

星星科技指導員 ? 來源:TI ? 作者:Daniel Fang/Frank Xia ? 2023-04-06 10:18 ? 次閱讀

CC13/26XX是TI全新一代支持Sub1G、2.4G 私有協(xié)議、BLE、ZigbeeRF4CE和6LowPan的超低功耗多協(xié)議SOC處理器。CC2640為BLE低功耗藍牙芯片, CC1310為支持低于1GHz的無線產(chǎn)品SOC。在datasheet都標注其支持的溫度范圍為-40至85℃,而在實驗室高低溫箱做高低溫測試,運行CW載波,頻偏在該溫度范圍下似乎都超出了范圍。那實際研發(fā)的終端產(chǎn)品在-40至85℃還能穩(wěn)定工作嗎?

下面我們以CC2640實際做測試,運行CW載波,設置中心頻點2.402GHz,發(fā)射功率5dBm;

CC2640在室溫20℃上電,升溫到85℃,持續(xù)15分鐘,然后降溫到-40℃,同樣持續(xù)15分鐘,整個過程測試正常;

全溫度范圍測試似乎沒什么問題,我們進一步做下面兩個極端測試。

CC2640在室溫20℃上電運行,然后升溫。在最高極限+85℃時對芯片進行斷電復位操作,然后溫度再逐步降到-35℃。

接著上面的實驗繼續(xù)降低到最低-40℃,在此刻對芯片進行斷電復位操作,然后溫度再逐步升到85℃,在85℃時,我們發(fā)現(xiàn)中心頻點偏移到2.40072GHz。

通過上面兩個極端實驗我們發(fā)現(xiàn),通過在任一極限的溫度點復位后,在運行到溫度的另一端,頻偏增加明顯,而室溫上電后整個溫度范圍內(nèi)沒有復位操作,測試正常,這是什么原因呢?

這是因為CC13/CC26XX的射頻信號時鐘均來自于芯片外部的24M晶振源,而實時操作系統(tǒng)RTOS對外部24M晶振執(zhí)行calibration校準發(fā)生在:

上電啟動,復位或者從Standby喚醒時刻,執(zhí)行calibration PLL 校準

校準之后再進入Tx或Rx狀態(tài)

而在發(fā)CW連續(xù)發(fā)載波的過程中,只有上電一開始執(zhí)行了一次頻率校準,而后芯片一直處于Tx連續(xù)發(fā)送狀態(tài),不再執(zhí)行calibration 校準,因此隨著溫度變化而發(fā)生偏移,導致頻偏增大。而一旦有Reset或退出Standby狀態(tài),便會執(zhí)行calibration校準,頻率立刻恢復正常。所以在上述頻偏很大的時候做Reset操作,發(fā)出的CW頻點便立刻恢復正常。

下面我們同樣對CC1310進行高低溫實驗進行驗證:非調(diào)制CW波,中心頻點433M,最大功率發(fā)送。

溫度(℃) 實測頻率(MHz) 實測功率(dBm) 頻偏(KHz)
-40 432.9946 14.9 -5.4
-35 432.9966 14.84 -3.4
-30 432.9981 14.83 -1.9
-25 433.184 14.8 184
-20 433.0003 14.71 0.3

圖三

1.-20至50℃ 頻偏比較正常;

2.-25 至-40℃頻偏加大,如上表,在-25℃頻點為433.184Mhz,最大頻偏達到184KHz,但是復位后頻率恢復正常,432.9994Mhz, 14.8dBm;

3. 55℃至85℃頻偏增加,但是同樣復位后恢復正常,頻率正常;

結(jié)論:

在實驗室我們可以通過一些極端測試反映出頻偏和溫度之間的關(guān)系,但是一旦有復位操作頻率立刻恢復正常,驗證了 calibration執(zhí)行的重要性。

在實際產(chǎn)品中,CC2640打開POWER_SAVING,不管是CC2640還是CC1310在兩次收發(fā)的間歇,RTOS都會自動進入Standby模式,因此在Tx和Rx之前都會提前執(zhí)行calibration校準,所以實際產(chǎn)品在-40至85℃工作是不存在頻偏問題,沒有問題。

審核編輯:郭婷

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