CTN730 是以 32 位 Arm cortex - m0 为基础的 NFC 无线充电发射器 IC，遵循无线充电的 NFC 标准设计。该产品是 NXP 为低功耗应用和小尺寸设备提供的无线充电和无线电源传输解决方案的一部分。
1. 芯片介绍
1.1 概述
CTN730 是 NFC 无线充电和无线电源传输中发射端的控制器。它将 NFC 读写器、MCU 和软件集成在一块芯片上。CTN730 提供了 4A 型标签卡仿真，可达到并包括 848 kbit/s。阅读器模式下支持所有 NFC 标签类型，卡仿真中支持 Type 4A 标签，可用于手写笔、智能眼镜、可穿戴设备等充电应用。
主要性能特征如下：
CTN730 内部框图如下：
2. 硬件设计指南
2.1 Power management
电源管理单元嵌入了 TXLDO 5V 监控和温度传感器，以防止 IC 过热，过度消耗，或过载。
CTN730 嵌入三个 LDO，以确保在应用程序运行时电源的稳定性。
MLDO(主 LDO)：为内部模拟、数字和内存模块提供 1.8 V 电源
TXLDO：该 LDO 可用于给射频发射机供电，用来保持 NFC 接口的输出电压恒定。TXLDO 的设计是为了保护芯片免受电源引脚 VUP_TX 引入的电压纹波。可编程输出电压为：3.0 V、3.3 V、3.6 V、4.5 V、4.75 V。对于给定的输出电压，VUP_TX 应始终比 TXLDO 大 0.3 V。当它不被使用时，TVDD_OUT 需要连接到 TVDD_IN 和 VUP_TX，并关闭 TX_LDO。
PVDD_LDO：PVDD_LDO 提供 3.3 V，可给所有数字 pad 供电，它也可以用于向外部组件提供 3.3 V 电源。它由 VBUS 提供，需要最低电压 4v 才能正常工作。它提供的最大电流 30 毫安。使用外部电源时，PVDD_OUT 必须接地。
2.2 Power mode
CTN730 提供四种不同的电源模式，使用户能够优化其能耗。它们是：
• Hard power-down mode
HPD (Hard power - down) 模式通过关闭大部分芯片模块来降低芯片功耗。除了主 LDO 设置为低功耗模式，所有时钟和 LDO 都关闭，。当 RST_N 引脚设置为 low 时，NFC 控制器进入 HPD (Hard Power Down) 模式。如果 VDDP(VBUS) 低于芯片工作所需的临界电压 (2.3 V) 它也进入到 HPD 模式，反之则退出 HPD 模式。
1. 芯片介绍
1.1 概述
CTN730 是 NFC 无线充电和无线电源传输中发射端的控制器。它将 NFC 读写器、MCU 和软件集成在一块芯片上。CTN730 提供了 4A 型标签卡仿真，可达到并包括 848 kbit/s。阅读器模式下支持所有 NFC 标签类型，卡仿真中支持 Type 4A 标签，可用于手写笔、智能眼镜、可穿戴设备等充电应用。
主要性能特征如下：
- • 支持所有 NFC 论坛定义的标签
- • 低功耗设备搜索
- • 1.25 W TX 功率
- • 集成 Arm®Cortex®-M0, 160 kB flash, 12 kB SRAM 和 4 kB EEPROM
CTN730 内部框图如下：
2. 硬件设计指南
2.1 Power management
电源管理单元嵌入了 TXLDO 5V 监控和温度传感器，以防止 IC 过热，过度消耗，或过载。
CTN730 嵌入三个 LDO，以确保在应用程序运行时电源的稳定性。
MLDO(主 LDO)：为内部模拟、数字和内存模块提供 1.8 V 电源
TXLDO：该 LDO 可用于给射频发射机供电，用来保持 NFC 接口的输出电压恒定。TXLDO 的设计是为了保护芯片免受电源引脚 VUP_TX 引入的电压纹波。可编程输出电压为：3.0 V、3.3 V、3.6 V、4.5 V、4.75 V。对于给定的输出电压，VUP_TX 应始终比 TXLDO 大 0.3 V。当它不被使用时，TVDD_OUT 需要连接到 TVDD_IN 和 VUP_TX，并关闭 TX_LDO。
PVDD_LDO：PVDD_LDO 提供 3.3 V，可给所有数字 pad 供电，它也可以用于向外部组件提供 3.3 V 电源。它由 VBUS 提供，需要最低电压 4v 才能正常工作。它提供的最大电流 30 毫安。使用外部电源时，PVDD_OUT 必须接地。
2.2 Power mode
CTN730 提供四种不同的电源模式，使用户能够优化其能耗。它们是：
• Hard power-down mode
HPD (Hard power - down) 模式通过关闭大部分芯片模块来降低芯片功耗。除了主 LDO 设置为低功耗模式，所有时钟和 LDO 都关闭，。当 RST_N 引脚设置为 low 时，NFC 控制器进入 HPD (Hard Power Down) 模式。如果 VDDP(VBUS) 低于芯片工作所需的临界电压 (2.3 V) 它也进入到 HPD 模式，反之则退出 HPD 模式。
• Standby mode
在 standby mode 下，只有一小部分数字和模拟是有效的。LFO 时钟用于降低能量需求。主 LDO 是活跃的，但处于低功耗模式 。根据应用程序的需求，当 CTN730 系列进入 standby 模式时，可以将 PVDD_LDO 配置为 active 模式、low-power 模式或 shutdown 模式。PVDD_LDO 默认状态是 low-power 模式。
• USB suspend mode
在 USB suspend mode 下，除了 LFO 之外的时钟源都被停止以降低芯片功耗。当在 USB 端口上检测到超过 3 毫秒没有活动就会进入 suspend mode 模式。
• Active mode
在 active mode 下，所有功能都可用。
3. RF 接口
4. Unconnected I/Os
当不使用时，以下引脚需要“不连接”：
- • I2C 主接口：I2CM_SDA、I2CM_SCL
- • SPI 主接口：SPIM_SSN、SPIM_SCLK、SPIM_MOSI、SPIM_MISO
5. LAYOUT 及 EMC 指南
- • 去耦电容应尽可能地靠近 IC，并与 GND 充分连接。特别适用于 CTN730 IC 的 TVDD、VBUS 和 PVDD 节点。
- • 一般建议将 EMC 滤波器放置在 IC 附近，使 CEMC 电容器与 CTN730 的 AVSS 节点的连线尽量短且粗。
- • EMC 的电感建议采用绕线电感。在两个 EMC 电感之间保留一些空间 ＞4mm。
- • 将振荡器晶体 (XTAL) 尽可能靠近 IC，晶振地通过过孔与主地连接。
- • 射频和供电线路的线宽至少 0.6mm，以减少损耗。尽量让数据线和供电线远离射频线。
- • 洗板使用至少 35μm (1oz) 的铜厚度。
6. 参考文档
- 《CTN73x_SDS》
- 《PN7462-NFC Cortex-M0 microcontroller》
- 《UM10858-PN7462 family HW user manual》
- 《an579509 - AN12641 NFC wireless charging HW development and RF configuration (0.9) (1)》