Si4313-B1
Si4313 L
OW
-C
O S T
I S M R
ECEIVER
Features
Frequency range = 240–960 MHz
Sensitivity = –118 dBm
Low power consumption
Data rate = 0.2 to 128 kbps
FSK, GFSK, and OOK modulation
schemes
Power supply = 1.8 to 3.6 V
Ultra low power shutdown mode
Digital RSSI
Wake-up timer
Auto Frequency Calibration (AFC)
Clear channel assessment
Programmable RX BW
2.6–620 kHz
Preamble detector
RX 64 byte FIFO
–40 to +85 °C temperature range
Integrated voltage regulators
Frequency hopping capability
On-chip crystal tuning
20-pin QFN package
Low BOM
Single capacitor matching network
Power-On-Reset (POR)
Single-ended antenna
configuration
Ordering Information:
See page 46.
Pin Assignments
Si4313
XOUT
nSEL
15 SCLK
14 SDI
13 SDO
12 VDD_DIG
7
GPIO_0
8
GPIO_1
9
GPIO_2
10 11 NC
VDR
nIRQ
SDN
VDD 1
XIN
Applications
20 19 18 17 16
Remote control
Weather station
Personal data logging
Health monitors
NC 2
NC 3
RX 4
NC 5
6
NC
Description
The Si4313 is a single-ended universal ISM receiver for cost-sensitive
applications featuring technology developed for the EZRadioPRO
®
product family.
The Si4313 offers a simple, single-ended radio implementation over the
240–960 MHz frequency range. A receive sensitivity of up to –118 dBm
allows for the creation of communication links with an extended range.
The Si4313 offers excellent receiver performance in cost-sensitive radio
applications.
The Si4313 provides designers with advanced features to enable low
system power consumption by offloading a number of RF-related
activities from the system MCU allowing for extended MCU sleep periods.
Additional features, such as an automatic wake-up timer, 64-byte RX
FIFO, and a preamble detection circuit, are available.
The Si4313's digital receive architecture features an ADC and DSP based
modem that performs the radio demodulation and filtering for increased
performance.
GND
PAD
Patents pending
Rev. 0.5 2/10
Copyright © 2010 by Silicon Laboratories
Si4313
This information applies to a product under development. Its characteristics and specifications are subject to change without notice.
Si4313-B1
Functional Block Diagram
2
Rev. 0.5
Si4313-B1
T
ABLE O F
C
ONTENTS
Section
Page
1. Electrical Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7
1.1. Test Condition Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2. Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.1. Application Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.2. Operating Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
3. Controller Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
3.1. Serial Peripheral Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
3.2. Operating Mode Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
3.3. Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.4. System Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
3.5. Frequency Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
4. Modulation Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
4.1. Modulation Type . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26
4.2. FIFO Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26
4.3. Direct Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26
5. Internal Functional Blocks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
5.1. RX LNA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
5.2. RX I-Q Mixer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27
5.3. Programmable Gain Amplifier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27
5.4. ADC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
5.5. Digital Modem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
5.6. Synthesizer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .28
5.7. Crystal Oscillator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29
5.8. Regulators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
6. Data Handling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
6.1. RX FIFO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
6.2. Preamble Length . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
6.3. Invalid Preamble Detector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
7. Rx Modem Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
7.1. Modem Settings for FSK and GFSK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
7.2. Modem Settings for OOK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33
8. Auxiliary Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
8.1. Smart Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .34
8.2. Microcontroller Clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35
8.3. Low Battery Detector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36
8.4. Wake-Up Timer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
8.5. Low Duty Cycle Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
8.6. GPIO Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
8.7. RSSI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Rev. 0.5
3
Si4313-B1
9. Reference Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41
10. Application Notes and Reference Material . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
11. Customer Support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
11.1. Rx LNA Matching . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
12. Register Table and Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
13. Pin Descriptions: Si4313 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .45
14. Ordering Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
15. Package Outline: Si4313-B1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
16. Landing Pattern: 20-Pin QFN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48
17. Top Marking: 20-Pin QFN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
17.1. Top Mark Explanation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Contact Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .52
4
Rev. 0.5
Si4313-B1
L
I S T OF
F
IGURES
Figure 1. Application Example................................................................................................... 16
Figure 2. SPI Timing.................................................................................................................. 18
Figure 3. SPI Timing - READ Mode ..........................................................................................19
Figure 4. SPI timing - Burst Write Mode.................................................................................... 19
Figure 5. SPI timing Burst Read Mode...................................................................................... 19
Figure 6. State Machine Diagram.............................................................................................. 20
Figure 7. Rx Timing ................................................................................................................... 23
Figure 8. Sensitivity at 1% PER vs. Carrier Frequency Offset ................................................. 24
Figure 9. FIFO Threshold .......................................................................................................... 30
Figure 10. POR Glitch Parameters............................................................................................ 34
Figure 11. WUT Interrupt and WUT Operation.......................................................................... 38
Figure 12. Low Duty Cycle Mode .............................................................................................. 39
Figure 13. RSSI Value vs. Input Power..................................................................................... 40
Figure 14. Reference Test Card................................................................................................ 41
Figure 15. RX LNA Matching Circuit ......................................................................................... 42
Figure 16. 20-Pin Quad Flat No-Lead (QFN) ............................................................................47
Figure 17. 20-Pin QFN Landing Pattern.................................................................................... 48
Figure 18. Si4313 Top Marking .................................................................................................50
Rev. 0.5
5
京公网安备 11010802033920号
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