电源设计
## 电源接口
|VBAT|27,28,29|模块电源输入|3.3V~4.3V（TYP：3.8V）|
|-|-|-|-|
|VDDIO_1P8|45|1.8V 电源输出|最大输出电流 50mA，仅用于电平 转换，建议使用时增加 ESD 保护。|
|VDDIO_3P3|53|3.3V 电源输出|最大输出电流 100mA，仅用于电平 转换，建议使用时增加 ESD 保护。|
|GND|1、14、17、20、26、30、31、44、49、74、75、 77、91、93、95、97、98、99、100|-|所有 GND 引脚都必须接地|
### 1. VBAT
供电电源设计包含两个部分：电路设计、PCB 布局。
#### 1.1 电源设计
N720V5 模块电源供电的设计方式取决于电源输入电压。按照不同电源输入，分为以下三类：
- 3.3V-4.3V 电源输入（典型值 3.8V，例如手机电池供电）
- 4.3V-5.5V 电源输入（典型值 5.0V，例如电脑 USB 供电）
- 5.5V-24V 电源输入（典型值 12V，例如车载电源供电）
3.3V-4.3V 输入设计建议如下：
模块供电最大输入电压 4.3V，典型值为 3.8V；
- D101 是 TVS 管，保护电压不能高于模块最高承受电压，需要靠近电源输入接口放置，确保电源浪涌电压进入到后端电路前即被钳位，保护后端器件及模块；
- C101 可选择大容量的铝电解电容（470μF 或 1000μF）或者钽电解电容（220μF 或 100μF），可以提高电源的瞬间大电流续流能力，耐压值大于电源电压的 1.5 倍；
- C102 是陶瓷电容，可以提高电源的瞬间大电流续流能力，平滑供电电源的电压波动；
- C103、C104、C105 是低 ESR 的旁路电容，需要靠近模块放置，滤除电源中高频干扰。
若需要控制电源供电，推荐如下电路设计：
- Q101 选择增强型 P-MOSFET，要选择耐压高，漏极电流更高，直流电阻低的器件；
- Q102 选择普通 NPN 三极管，或者 NPN 数字三极管（不需要 R102/R103）。当选择普通 NPN 三极管时请注意 R102/R103 参数取值，尤其考虑到低温下三极管基极导通电压会上升，确保设计上裕量充足。
- D102 是 TVS 管，需要靠近电源输入接口放置，确保电源浪涌电压进入到后端电路前即被钳位，保护后端器件及模块；
- C108 应靠近模块放置，可选择大容量的铝电解电容（470μF 或 1000μF）或者钽电解电容（220μF 或 100μF），可以提高电源的瞬间大电流续流能力，耐压值大于电源电压的 1.5 倍；
- C109 是陶瓷电容，可以提高电源的瞬间大电流续流能力，平滑供电电源的电压波动；
- C110、C111、C112 是低 ESR 的旁路电容，需要靠近模块放置，滤除电源中高频干扰；
4.3V-5.5V 输入设计建议：
- 电源输出与 VBAT 电压相近，选择 LDO 设计比较简单且效率较高；
- U1 选择最大输出电流可到 2A 的 LDO，可以保证模块的正常性能；推荐 MIC29302WU
- C112、C113 靠近 U1 放置，用于 U1 电源输入管脚滤波；
- D103 是 TVS 管，需要靠近电源输入接口放置，确保电源浪涌电压进入到后端电路前即被钳位， 保护后端器件及模块；
- C114 应靠近模块放置，可选择大容量的铝电解电容（470μF 或 1000μF）或者钽电解电容 （220μF 或 100μF），可以提高电源的瞬间大电流续流能力，耐压值应大于电源电压的 1.5 倍；
- C115 是陶瓷电容，可以提高电源的瞬间大电流续流能力，平滑供电电源的电压波动；
- C116、C117、C118 是低 ESR 的旁路电容，需要靠近模块放置，滤除电源中高频干扰；
5.5V-24V 输入设计建议：
电源输入与 VBAT 相差大，应选择 DC-DC，效率更高，最大输出电流至少要达到 2A；
- DC-DC 建议选用 500 kHz 或更高的开关频率；
- C119、C120、C121 为输入端滤波电容；
- L101 功率电感的取值与开关频率的设定相关，具体请参考该器件的规格书。 - DC-DC 的开关频率选择与整机性能有关，可能会产生 EMC 干扰；
- 针对汽车电池（铅酸蓄电池），输入端应添加电源浪涌保护，器件耐压值应大于 42V。
- D104 是 TVS 管，需要靠近电源输入接口放置，确保电源浪涌电压进入到后端电路前即被钳位， 保护后端器件及模块；
- C125、C126 应靠近模块放置，可选择大容量的铝电解电容（470μF 或 1000μF）或者钽电解电容（220 μF 或 100μF），建议 C125 选用 470uF,C126 选用 100uF,可以提高电源的瞬间大电流续流能力， 耐压值应大于电源电压的 1.5 倍；
- C127 是陶瓷电容，可以提高电源的瞬间大电流续流能力，平滑供电电源的电压波动；
- C128、C129、C130 是低 ESR 的旁路电容，需要靠近模块放置，滤除电源中高频干扰。
### 1.2 PCB 布局外部
供电电源在输出端必须放置低 ESR 电容器，抑制尖峰电流。模块电源输入端放置 TVS 管，抑制电 压尖峰，保护后端器件。电路设计固然重要，但是器件布局和走线也同样重要。下面概括电源设计中的几个要点：
- TVS 可吸收瞬时大功率脉冲，钳位响应时间极短。TVS 应尽量靠近接口处放置，确保浪涌电压可 以在脉冲耦合到邻近 PCB 导线之前即被钳位；
- 滤波电容需要靠近模块电源引脚放置，滤除电源中的高频噪声信号；
- 模块主电源回路，PCB 走线宽度要确保能安全通过 2A 电流，且不能有明显的回路压降。要求 PCB 走线宽度至少为 2mm，保证电源部分的地平面尽量完整。尽量使电源走线短而粗；
- 噪声敏感电路应该远离电源电路，如音频电路/射频电路等等，尤其是使用 DC-DC 电源更应该特 别注意；
- DC-DC 电源 SW 管脚电压频率较高，应该确保环路最小。敏感器件应远离 SW 引脚，以防噪声耦 合；反馈器件应尽可能靠近 FB 引脚和 COMP 引脚放置；
- 芯片 GND 引脚和底部焊盘要保证接地，确保散热良好及隔离噪声。
**注意：**
1. 在 GSM/GPRS 模式中，RF 数据传输不是连续的，每个 burst 突发频率约为 216 赫兹，瞬时峰值电流 高达 2A。因此，要确保电源设计中，电源走线阻抗低，在瞬时峰值电流时才不会有大的电压跌落，引起 模块工作异常。
2. 禁止使用二极管降压的方式来给模块供电，由此而导致的性能或者产品质量问题，我司不承担任何责任。 二极管的正向压降 V f 会随着电流的变化而剧烈变化，模块在通信过程中，若有瞬间大电流，电源电压变化很 大；同时，二极管的 V f 随温度的变化是非线性的，低温时 V f 会显著增大。基于上述两个原因，二极管降压 的方式供电，将导致模块工作不稳定。
## 2. DDIO_1P8
AM400E 模块提供 1 路 VDDIO_1P8 输出，可提供 1.8V 电压，最大输出电流为 50mA。 VDDIO_1P8 无需控制，模块唤醒与工作状态下自动打开。 建议 VDDIO_1P8 仅用于接口电平转换和 IO 口供电，不作其它用途，使用时需增加 ESD 保护。
## 3. 3VDDIO_3P3
AM400E 模块提供 1 路 VDDIO_3P3 输出，可提供 3.3V 电压，最大输出电流为 100mA。 VDDIO_3P3 无需控制，模块唤醒与工作状态下自动打开。 建议 VDDIO_3P3 仅用于接口电平转换和 IO 口供电，不作其它用途，使用时需增加 ESD 保护。