CH57x/CH58x原理图与PCB绘制

前言

针对供电系统、天线系统、晶振、下载以及问题汇总进行讲解。

1、供电系统

1.1、供电

以CH582M举例，芯片可供供电范围 [2.3-3.6]（芯片手册的第二十参数章节），直接给芯片引脚VIO33/VDD33供电，其他引脚均均不需要供电。

CH573Q芯片可以使用VIN5引脚单独供电，建议供电接vio33，同时vin5短接到vio33上去。

1.2、内部电路

内部电路注意VSW/VDCID/VDCIA这三个引脚，是否启用DCDC功能对引脚的硬件连接有影响，区别如下：

	关闭DCDC功能	开启DCDC功能
VSW	直连VDCID	贴近引脚串接22uH电感到VDCID
VDCIA	外接退耦电容0.1uF，直连VDCID	外接退耦电容2.2uF，直连VDCID
VDCID	外接退耦电容0.1uF，直连VDCIA	外接退耦电容2.2uF，直连VDCIA
总结	VSW/VDCID/VDCIA这三个引脚直连	VSW/VDCID/VDCIA这三个引脚连接，并且在VSW和VDCID中间串接一颗22uH电感
DCDC作用： 提升电源能耗利用率，工作电流通常将下降到直通方式的 60%左右。 如果开启低功耗功能则可以不需要开启DCDC功能，因为功耗降低比较小。
注意：开启DCDC需要额外消耗一颗22uH的电感，电感规格要求：额定电流>50mA；自谐振频率>11Mhz；等效电阻<1Ω。可参考：顺络SPH202012H220MT/ YNR2016-220。如需要具体规格手册建议跟原厂确认。

开启DCDC电路参考，也可以直接参考官方EVT的PUB文件夹下面的原理图。

1.3、VINTA

检查供电是否稳定可以测试VINTA的引脚电压，在未开启睡眠的情况下，该引脚电压一定为1.05（±0.015）V，如果电压值不对，则检查芯片供电或VSW三脚的连接。

2、天线系统

2.1、走线

芯片引脚ANT到天线的走线需要平滑，不可以有棱角的出现，否则会影响信号。ANT线尽量短，线长过长容易有噪声影响信号的传输。

2.2、50Ω阻抗匹配

ANT线50Ω，根据板厚选择线宽和GND间距。

板厚/mm	线宽/mil	距GND距离/mil
0.6	19.8	6
0.8	23	6
1.0	25	6
1.2	26.5	6
1.6	28.1	6
注意：可直接参考该参数，不需要再用嘉立创的公式进行计算。

2.3、天线封装

在不要求极致性能的情况下,直接使用常见的2.4G的PCB/SMA/IPEX的天线

开发板使用的是板载天线。

按照我们的天线规格进行绘制。请务必根据板厚选择对应的封装。天线封装图：SCHPCB.ZIP - 南京沁恒微电子股份有限公司 (wch.cn) 

不同板厚的天线设计参考：蓝牙天线布局和蓝牙天线设计参考 - 沁恒微电子社区 (wch.cn)

2.4、认证

过认证的时候，因二次谐波出现的波形异常可以通过降低功率或者预留π电路调整解决。

在可能需要SRRC/CE/FCC 之类的认证时候,建议在输出引脚,预留 π 滤波的位置, 可以先贴0欧电阻直连到天线。（582和208内置π型电路，但是没有提供接口给客户调整。原厂的CH32V208的开发板有π电路，可以向原厂索取参考绘制。）

π电路参考图：

 

2.5、绘制参考

根据上面提到的重点：平滑走线/50Ω阻抗匹配，这里提供细致的绘制参考，如下图：

不同板厚封装的PCB设计可参考该链接：蓝牙天线布局和蓝牙天线设计参考 - 沁恒微电子社区 (wch.cn)

3、晶振

晶振分为高频晶振（32M）和低频晶振（32K），均为无源晶振。

3.1、高频晶振

高频晶振32M必须外接。

主要用于芯片的基本外设，如定时器、串口等；

蓝牙的2.4G信号是通过32M倍频形成的，因此如32M偏差较大，则对2.4G的无线信号会有很大影响。

3.2、低频晶振

芯片可使用内部32K，可以节省一颗物料，但是误差较大；

如使用蓝牙作为主机功能，则必须使用外部32K，对蓝牙数据传输收发包的时间要求较高。

3.3、规格参考

32MHz（立创商城YXC扬兴科技3225型号）	10PPM	12PF
32768	20PPM	12.5PF
注意：CH57x/58x/59x不需要外接匹配电容，芯片有内置负载电容可调节           调节32M：HSECFG_Capacitance；调节32K：LSECFG_Capacitance

3.4、补充：晶振规格简单讲解

使用8pf的晶振规格是否可以使用？

答：晶体标称的规格是指在该规格时，晶振的振荡频率为最吻合的。

可以通过公式计算，芯片内置负载电容选择最低为10pf，再加上板子的寄生电容约2pf，则负载电容值最低为7pf左右。

因此如使用8pf的规格，则不需要外挂电容。

但是需要注意一点，使用蓝牙功能的2.4G信号是通过32M倍频上去的，因此32M如果有偏差则2.4G也会产生对应的频偏。一般建议的是如果2.4G频偏最准的情况下，则频偏可以调整为18或者20pf。这与上面选择10pf的内置负载电容是有偏差的，但是实际使用理论上不受到影响（针对蓝牙频偏则是建议在最准的情况下使用，偏差范围在±60K使用也是没问题的）。

官方建议使用12pf的电容，是因为在不同的板子上即使寄生电容偏差较大也可以有较好的调整空间。

在使用的8pf规格晶振时，可以适当调整芯片的内置匹配电容参数，如10\12\14pf进行实际测试，注意查看晶振起振和蓝牙连接。

但是最终还是建议使用12pf规格参数的晶振。

针对校准蓝牙2.4G的频偏，可以通过频谱仪测试或者查看该博客的第二点进行简单的频偏测试：

CH58x嘀嗒定时器（SysTick） - SweetTea_lllpc - 博客园 (cnblogs.com)

4、芯片下载

下载参考该链接：

CH57x/CH58x 芯片下载 - SweetTea_lllpc - 博客园 (cnblogs.com)

5、问题汇总_{（针对用户使用蓝牙芯片可能出现的问题进行汇总，可以自行对照查看）}

5.1、绘制开发板带有射频功能但是手机无法搜索到蓝牙

1. 烧录对应EVT的peripheral例程，留出串口日志输出，首先查看打印的日志是否正常。如果日志正常则按照下面流程检查，如果日志不正常则先检查VINTA的引脚电压、芯片的供电，32M高频晶振的起振情况；
2. 检查芯片背面共地，芯片背面与开发板的地需要充分接触，务必检查。用热风枪吹下芯片后，烙铁焊锡到芯片背面确保充分接触，然后再重新焊接芯片到板子上；
3. 检查22uH电感，可以先将电感去掉换成0Ω电阻进行直连，注意此时不要开启DCDC功能。理由：开启DCDC功能对22uH电感规格要求比较高；
4. 官方一般会提供用户开发板进行开发，将开发板的芯片和自己绘制开发板上的芯片进行对调，排除芯片问题。

6、CH32V208：

1、绘制

1. 供电：3.3V供电需要给VDD（包括VDD_x），需要给VIO（包括VIO_x），需要给VDDA。供电那块的电容到地规格参数直接参考EVT的PUB文件夹；
2. 晶振：32M不需要外接电容（芯片内置负载电容），32K需要外接匹配电容；
3. 烧录：BOOT0/BOOT1串10K电阻接GND，其中BOOT0可选跳到VCC（上电时，BOOT0，BOOT1都为低则进用户程序；上电时BOOT1为低，BOOT0为高则进ISP下载模式）。可使用SWD/串口按键（PA8/PA9）/USB方式下载（脱机烧录同）；
4. 天线：天线建议预留π电路，直接参考EVT的文件夹，PCB绘制可以留邮箱，我们提供对应的天线绘制参考。天线封装需要符合板厚。馈线走线需要符合50Ω阻抗匹配。