SF32LB52x 하드웨어 설계 가이드 — RF 및 사용자 인터페이스¶

5.4. RF¶

5.4.1. RF 회로도와 안테나 경로¶

빠른 요약

• 안테나 경로는 50 Ω 임피던스 제어 트레이스로 라우팅하십시오.
• 선택한 안테나가 이미 매칭되어 있더라도 π 매칭 회로를 확보해 두십시오.
• RF 경로는 짧게 유지하고 그라운드 실드를 적용하며, 크리스털, DC/DC, 디스플레이, 충전기에서 발생하는 노이즈와 격리하십시오.

설계 목표

임피던스 제어를 유지하고 불연속을 최소화하며 최종 안테나 튜닝을 위한 매칭 유연성을 충분히 남겨 두어, Bluetooth 감도와 방사 성능을 극대화합니다.

RF 트레이스의 특성 임피던스는 50 Ω입니다. 안테나가 이미 매칭되어 있으면 추가 RF 부품은 필요하지 않지만, 스퓨리어스 필터링이나 안테나 튜닝을 위해 π형 매칭 회로를 확보해 두는 것을 여전히 권장합니다.

그림 5.4-1은 15 pF, 50 V 직렬 커패시터(C0323)를 보여 주며, 두 션트 위치 C0318과 C0319는 NF(미실장)로 표시되어 있습니다. 이는 참고 값이며 모든 안테나에 통용되는 매칭이 아닙니다. 매칭 회로는 칩 쪽 RF 핀 가까이에 두고, 최종 실장 구성은 조립된 제품에서의 측정으로 결정하십시오.

5.4.2. RF 검토와 튜닝¶

흔한 실수 - RF

• 매칭 회로를 칩 쪽 RF 핀 가까이가 아니라 안테나 가까이에 배치함.
• 불필요한 비아나 급격한 굽힘을 거쳐 RF를 라우팅함.
• DC/DC, 디스플레이, USB, 충전기 회로와 잡음이 많은 그라운드 리턴 경로를 공유함.
• 매칭 예비 부품을 생략하여 실용적인 안테나 튜닝 경로를 남기지 않음.

RF 체크리스트

• RF 트레이스 임피던스 목표를 PCB 업체와 함께 정의함.
• 파이(π) 매칭 회로를 확보하고 칩 가까이에 배치함.
• 그라운드 비아 펜스와 RF 금지 구역을 검토함.
• 케이스 설계를 확정하기 전에 안테나 튜닝 및 인증 시험을 위한 접근 수단을 마련함.

5.5. 사용자 인터페이스¶

5.5.1. 디스플레이¶

빠른 요약

• 지원되는 인터페이스에는 SPI, Dual-SPI, Quad-SPI, 시리얼 JDI가 있으며, 지원되는 일반 전원 변형(variant)에서는 EPD도 지원됩니다.
• 문서화된 최대 디스플레이 해상도는 512 x 512입니다.
• 리셋, TE, 백라이트 PWM, 터치 I2C, 터치 인터럽트, 디스플레이 전원 시퀀싱을 함께 검토하는 것이 좋습니다.

설계 목표

정상 동작과 저전력 상태 전반에서 웨이크업, 리셋, 백라이트, 터치 동작을 유지하면서 대역폭과 전력 목표를 충족하는 디스플레이 인터페이스를 선택합니다.

이 칩은 3-Line SPI, 4-Line SPI, Dual-data SPI, Quad-data SPI, 시리얼 JDI 인터페이스를 지원하며, 최대 512x512 해상도에서 16.7M 컬러(RGB888), 262K 컬러(RGB666), 65K 컬러(RGB565), 8컬러(RGB111) 심도 모드를 지원합니다.

지원되는 LCD 드라이버 모델:

5.5.1.1. SPI/QSPI 디스플레이 인터페이스¶

5.5.1.2. JDI 디스플레이 인터페이스¶

5.5.1.3. EPD 디스플레이 인터페이스¶

5.5.1.4. 터치 및 백라이트 인터페이스¶

SF32LB52x는 터치 상태 인터럽트 입력이 있는 I2C 터치 컨트롤러 인터페이스와, 백라이트 활성화 및 밝기 제어용 PWM 신호 하나를 지원합니다.

흔한 실수 - 디스플레이

• 핀 할당 중에 리셋, TE, 백라이트 PWM, 터치 인터럽트 핀을 빠뜨림.
• 실제 디바이스와 원본 설계를 확인하지 않고 배터리 전원 변형에서 EPD가 지원된다고 가정함.
• 적절한 용량의 외부 레일 대신 내부 LDO로 디스플레이에 전원을 공급함.
• 디스플레이 클럭과 데이터를 크리스털, RF, 오디오, 고임피던스 아날로그 노드 옆에 라우팅함.

디스플레이 체크리스트

• 디스플레이 인터페이스, 컬러 심도, 해상도, 대역폭이 선택한 패널과 일치함.
• 리셋, TE, 백라이트 PWM, 터치 I2C, 터치 인터럽트가 할당되고 문서화됨.
• 디스플레이 전원 레일과 시퀀싱이 스탠바이 및 웨이크업 동작과 호환됨.
• 브링업 계획이 리셋, 가능한 경우 패널 ID/리드백, 백라이트, 터치 인터럽트, 첫 이미지를 포함함.

5.5.2. 오디오 인터페이스¶

빠른 요약

• 아날로그 마이크 입력은 싱글 엔디드이며 DC 차단 커패시터가 필요합니다.
• DAC 출력은 차동이므로 짧은 차동 쌍으로 라우팅하고 그라운드 실드를 적용하는 것이 좋습니다.
• 오디오 전원 필터링과 MIC_BIAS 배치는 노이즈 성능에 큰 영향을 줍니다.

설계 목표

마이크, DAC, 바이어스, 오디오 전원 경로를 짧게 유지하고 필터링 및 차폐하여 디지털 및 스위칭 노이즈원과 격리함으로써 아날로그 신호 품질을 보존합니다.

오디오 인터페이스는 다음을 제공합니다.

1. 아날로그 마이크용 싱글 엔디드 ADC 입력 하나. 직렬로 2.2 uF 이상의 DC 차단 커패시터를 두며, 마이크는 칩의 MIC_BIAS 출력에서 전원을 공급받습니다.
2. 외부 오디오 PA용 차동 DAC 출력 하나. 적절한 그라운드 실드를 적용한 차동 쌍으로 라우팅하고, 트레이스 커패시턴스는 10 pF 미만, 길이는 2 cm 미만으로 유지하십시오.

마이크 예제는 MIC_BIAS를 1 kΩ 직렬 저항과 그라운드로 연결된 1 uF, 6.3 V 커패시터로 필터링합니다. ECM 회로는 4.7 kΩ 마이크 바이어스 저항도 사용합니다. 두 예제 모두 그라운드로 연결된 0.01 uF 입력 커패시터를 보여 주는데, 이는 션트 필터이며 신호 경로에 필요한 직렬 DC 차단 커패시터가 아닙니다. 이 레퍼런스 회로를 적용할 때 이 차이를 유지하십시오.

흔한 실수 - 오디오

• 마이크 또는 DAC 트레이스를 디스플레이 클럭, DC/DC, RF, USB, SDIO 가까이에 라우팅함.
• MIC_BIAS 또는 AVDD33_AUD 필터 커패시터를 칩 핀에서 멀리 배치함.
• DACP/DACN을 차동 쌍이 아니라 독립적인 싱글 엔디드 신호로 취급함.
• 아날로그 출력에 높은 기생 커패시턴스나 긴 트레이스 길이를 허용함.

오디오 체크리스트

• MIC_BIAS, ADCP, DACP, DACN 부품 배치를 레이아웃 예제와 대조하여 검토함.
• DACP/DACN을 짧은 차동 쌍으로 라우팅하고 그라운드 실드를 적용함.
• 오디오 필터 커패시터가 핀 가까이에 있고 그라운드에 깨끗하게 연결됨.
• 브링업 계획이 마이크 바이어스, ADC 노이즈 플로어, DAC 출력, PA 활성화, 가청 노이즈를 포함함.

5.5.3. 버튼¶

빠른 요약

• PA34는 전원 버튼, 전원 켜기/끄기 동작, 길게 누름 리셋을 지원합니다.
• 로터리 엔코더 버튼은 레퍼런스 회로를 따르고, 웨이크업, 디바운스, ESD 요구 사항과 함께 검토하는 것이 좋습니다.

설계 목표

잘못된 웨이크업 이벤트, 리셋 고착 상태, 풀 네트워크를 통한 높은 스탠바이 누설 없이 안정적인 사용자 입력과 리셋 동작을 제공합니다.

5.5.3.1. 전원 버튼¶

PA34는 길게 누름 리셋을 지원하며, 전원 켜기/끄기와 길게 누름 리셋을 겸하는 버튼으로 설계할 수 있습니다. 길게 누름 리셋 기능은 액티브 하이이므로 기본 상태는 로우로 풀되, 버튼을 누르면 하이로 구동되도록 하는 것이 좋습니다.

레퍼런스 회로는 VSYS_3V3와 버튼 사이에 R0703(5.1 kΩ)을, PA34를 로우로 풀하는 R0702(100 kΩ)를, 그라운드에 연결된 C0720(0.1 uF)을 사용합니다. ESD 보호 디바이스도 포함되어 있습니다. 이 값들은 도시된 설계를 설명하는 것이므로, 적용할 때는 입력 임계값, 디바운스 동작, 누설, 리셋 타이밍을 확인하십시오.

5.5.3.2. 기계식 로터리 엔코더 버튼¶

로터리 엔코더 버튼 회로는 레퍼런스 디자인을 기준으로 사용하십시오.

엔코더의 A, B 신호는 0 Ω 저항을 통해 PA35와 PA36에 연결됩니다. 각 신호에는 VDD33_LDO2_VOUT으로의 200 kΩ 풀업과 ESD 보호가 있으며, C0703과 C0706은 NF(미실장)로 표시되어 있습니다. 신호 레이블에는 USB/UART 다중화 기능도 표시되어 있으므로, 이 할당을 채택하기 전에 핀 충돌을 확인하십시오.

흔한 실수 - 버튼

• PA34를 플로팅 상태로 두거나 잘못된 기본 레벨로 바이어스함.
• 버튼 회로에 웨이크업, ESD, 디바운스, 양산 테스트 접근이 필요할 수 있다는 점을 잊음.
• 웨이크업 신뢰성을 확인하지 않고 버튼 네트를 잡음이 많거나 부하가 큰 기능과 공유함.

버튼 체크리스트

• 전원/길게 누름 리셋의 기본 레벨이 올바름.
• 의도한 저전력 상태에서 웨이크업 동작을 검증함.
• ESD 및 기계식 디바운스 요구 사항을 검토함.
• 브링업 계획이 짧게 누름, 길게 누름, 웨이크업, 리셋 동작을 포함함.

5.5.4. 진동 모터¶

빠른 요약

• PWM 출력으로 외부 드라이버 단을 통해 진동 모터를 구동합니다.
• 스탠바이 전류가 중요한 경우 모터는 스위치 가능한 레일에서 전원을 공급합니다.

설계 목표

모터 서지 전류, 스위칭 노이즈, 스탠바이 누설이 민감한 레일과 웨이크업 회로에 영향을 주지 않도록 하면서, 재현 가능한 햅틱 피드백을 제공합니다.

SF32LB52x는 외부 드라이버 단을 통해 진동 모터를 구동하는 PWM 출력을 지원합니다.

두 모터 예제 모두 PA20으로 로우사이드 MOSFET을 제어하며, 게이트에 1 MΩ 풀다운이 있습니다. 그림 5.5-6은 칩의 3.3 V VDD33_VOUT2 출력으로 모터에 전원을 공급합니다. 반면 그림 5.5-7은 VSYS/VBAT에서 공급받는 별도의 외부 3.3 V LDO를 모터와 PVDD용으로 사용합니다. 제어 기능은 동등하지만 전원 연결은 서로 바꿔 쓸 수 없습니다.

모터 체크리스트

• 모터 드라이버, 플라이백/ESD 보호, 전원 전류 정격을 검토함.
• 모터 레일의 기본 상태가 스탠바이 및 출하 상태에서 꺼짐임.
• PWM 핀 할당이 디스플레이, 스토리지, 디버그 핀과 충돌하지 않음.
• 브링업 계획이 PWM 듀티 스윕, 기동 전류, 가청 노이즈, 스탠바이 누설을 포함함.

최종 업데이트: 2026-10-19