Ai-Thinker Bluetooth Module Comparison: PB-03F vs PB-03 vs PB-03M

Ai-Thinker
Contents

 

Introduction

PB-03 series (PB-03, PB-03M & PB-03F) is a BLE module developed by Shenzhen Ai-Thinker Technology Co., Ltd. The core processor chip PHY6252 (SSOP24) of this module is a BLE SoC with high integration and low power consumption, which is specially designed for various applications such as IoT, mobile devices, wearable electronic devices, and smart homes.

PHY6252 (SSOP24) chip has industry-leading low power consumption performance and RF performance. It supports BLE 5.2. The chip includes 64KB SRAM, 256KB Flash, 96KB ROM, and 256-bit eFuse. The chip supports a variety of low-power operating states and can meet the power consumption requirements of different application scenarios. RF output power can be adjusted to achieve the best balance among communication distance, communication rate, and power consumption.

Core Similarities Across All Models
Core Chip

PHY6252 (SSOP24) BLE SoC.

Bluetooth Version

BLE 5.2 with mesh support.

Memory

64KB SRAM, 256KB Flash, 96KB ROM.

Security

AES-128 hardware encryption.

Power Requirements

2.7V–3.6V operating voltage, greater than 200mA current capability.

Operating Temperature

-40°C to +85°C.

RF Performance
  • TX Power: Up to +10dBm.
  • RX Sensitivity: -93dBm (2Mbps) to -102dBm (125Kbps).
  • Frequency Range: 2400MHz–2483.5MHz.
Key Differences Summary
Feature PB-03F (SMD) PB-03 (SMD) PB-03M (DIP)
Package Type SMD-22 SMD-61 DIP-18 Gold finger
Dimensions 24×16×3.1mm 16.6×13.2×2.8mm 18×18×2.8mm
IO Count 19 available GPIOs 19 available GPIOs 15 available GPIOs
Pin Count 22 pins 61 pins 22 pins
Antenna Gain 1.38-2.15dBi 1.63-2.06dBi 0.94-1.86dBi
Antenna Eff. 66.53-81.08% 54.62-61.27% 49.69-59.47%
Packaging 800pcs/reel 900pcs/reel 800pcs/reel
Special Features Best antenna performance Most compact design Easiest prototyping
Image 
Detailed Comparison
PB-03F Advantages
  • Best RF Performance: Highest antenna efficiency (up to 81.08%) and antenna gain.
  • Balanced Design: Excellent combination of compact size (24 × 16mm) and 19 available GPIOs.
  • SMD Reliability: Robust surface-mount package suitable for mass production.
PB-03 Advantages
  • Most Compact: Smallest footprint at 16.6 × 13.2mm.
  • High Integration: 61-pin package providing access to the module’s full capabilities.
  • Cost-Effective: Higher reel capacity with 900 pieces per reel.
PB-03M Advantages
  • Prototyping Friendly: Through-hole DIP package simplifies development and testing.
  • Gold Contacts: Durable gold-finger connections for repeated insertion cycles.
  • Simpler Assembly: No reflow soldering process required.
Shared Design Requirements
Power Supply

Use an LDO or DC-DC regulator with output ripple below 30mV to ensure stable module operation and optimal RF performance.

Antenna Placement

The antenna should be positioned at the edge of the PCB and kept clear of metal objects, copper pours, and other interference sources.

ESD Protection

Electrostatic discharge protection should be implemented on all I/O pins and power supply lines to improve reliability and durability.

Level Shifting

Level-shifting circuitry may be required when interfacing with devices operating at voltage levels other than 3.3V.

Recommended Applications
PB-03F Applications
  • High-performance IoT devices.
  • Industrial monitoring and control sensors.
  • Wireless automation systems.
PB-03 Applications
  • Space-constrained wearable devices.
  • Compact consumer electronics.
  • Battery-powered portable products.
PB-03M Applications
  • Development and evaluation boards.
  • Educational and training kits.
  • Rapid prototyping projects.

All three models provide the same ultra-low power consumption of less than 1μA in deep sleep mode and support BLE 5.2 mesh networking capabilities.

The best module choice depends on several factors:

  • Available PCB space and size constraints.
  • Expected production volume.
  • Required RF performance and antenna efficiency.
  • Development stage, whether prototyping or mass production.
Selection Guide
  • For highest performance: Choose PB-03F.
  • For smallest size: Choose PB-03.
  • For easiest development: Choose PB-03M.
External Resources
المحتويات
  • مقدمة
  • أوجه التشابه الأساسية بين جميع الطرازات
  • ملخص الفروقات الرئيسية
  • مقارنة تفصيلية
  • متطلبات التصميم المشتركة
  • التطبيقات الموصى بها
  • المراجع والموارد الخارجية
مقدمة

تُعد سلسلة PB-03، التي تضم الإصدارات PB-03 وPB-03M وPB-03F، من وحدات الاتصال اللاسلكي المعتمدة على تقنية Bluetooth Low Energy (BLE)، وقد طورتها شركة Shenzhen Ai-Thinker Technology Co., Ltd. تعتمد هذه الوحدات على الشريحة PHY6252 بحزمة SSOP24، وهي شريحة متكاملة تجمع بين الأداء العالي واستهلاك الطاقة المنخفض، مما يجعلها مناسبة لمجموعة واسعة من التطبيقات مثل إنترنت الأشياء والأجهزة المحمولة والإلكترونيات القابلة للارتداء وأنظمة المنازل الذكية.

تتميز شريحة PHY6252 بكفاءة عالية في استهلاك الطاقة وأداء متقدم في الاتصالات اللاسلكية، كما تدعم معيار Bluetooth LE 5.2. تحتوي الشريحة على ذاكرة SRAM بسعة 64 كيلوبايت، وذاكرة Flash بسعة 256 كيلوبايت، وذاكرة ROM بسعة 96 كيلوبايت، بالإضافة إلى ذاكرة eFuse بحجم 256 بت. وتدعم أوضاع تشغيل متعددة منخفضة الاستهلاك للطاقة، مما يتيح استخدامها في مختلف البيئات والتطبيقات. كما يمكن ضبط قدرة الإرسال اللاسلكي لتحقيق التوازن الأمثل بين مدى الاتصال وسرعة نقل البيانات واستهلاك الطاقة.

أوجه التشابه الأساسية بين جميع الطرازات
الشريحة الرئيسية
  • جميع الإصدارات تعتمد على شريحة PHY6252 (SSOP24) المدمجة بتقنية BLE SoC.
إصدار البلوتوث
  • دعم Bluetooth Low Energy 5.2.
  • إمكانية العمل ضمن شبكات Mesh.
الذاكرة
  • ذاكرة SRAM بسعة 64 كيلوبايت.
  • ذاكرة Flash بسعة 256 كيلوبايت.
  • ذاكرة ROM بسعة 96 كيلوبايت.
الحماية والأمان
  • تشفير مدمج AES-128 على مستوى العتاد.
متطلبات التغذية الكهربائية
  • جهد تشغيل يتراوح بين 2.7 فولت و3.6 فولت.
  • يتطلب مصدر طاقة قادرًا على توفير أكثر من 200 ملي أمبير.
درجة حرارة التشغيل
  • نطاق التشغيل من ‎-40°C‎ إلى ‎+85°C‎.
الأداء اللاسلكي (RF)
  • قدرة الإرسال: تصل إلى ‎+10dBm‎.
  • حساسية الاستقبال: من ‎-93dBm‎ عند سرعة 2Mbps إلى ‎-102dBm‎ عند سرعة 125Kbps.
  • نطاق التردد التشغيلي: من ‎2400MHz‎ إلى ‎2483.5MHz‎.
ملخص الفروقات الرئيسية
المواصفة PB-03F (SMD) PB-03 (SMD) PB-03M (DIP)
نوع الحزمة SMD-22 SMD-61 DIP-18 Gold Finger
الأبعاد 24 × 16 × 3.1 مم 16.6 × 13.2 × 2.8 مم 18 × 18 × 2.8 مم
عدد منافذ GPIO المتاحة 19 منفذ 19 منفذ 15 منفذ
عدد الأرجل 22 رجل 61 رجل 22 رجل
كسب الهوائي 1.38 – 2.15 dBi 1.63 – 2.06 dBi 0.94 – 1.86 dBi
كفاءة الهوائي 66.53% – 81.08% 54.62% – 61.27% 49.69% – 59.47%
التعبئة والتغليف 800 قطعة / بكرة 900 قطعة / بكرة 800 قطعة / بكرة
الميزات الخاصة أفضل أداء للهوائي أصغر تصميم حجماً الأسهل في تطوير النماذج الأولية
الصورة
مقارنة تفصيلية
مزايا وحدة PB-03F
  • أفضل أداء لاسلكي بفضل أعلى كفاءة للهوائي والتي تصل إلى 81.08%، بالإضافة إلى كسب هوائي مرتفع.
  • تصميم متوازن يجمع بين الحجم المناسب (24 × 16 مم) وتوفير 19 منفذ GPIO للاستخدام.
  • حزمة SMD متينة وموثوقة ومناسبة لعمليات الإنتاج التجاري بكميات كبيرة.
مزايا وحدة PB-03
  • الأصغر حجماً بين جميع الإصدارات، مما يجعلها مثالية للتطبيقات ذات المساحة المحدودة.
  • درجة تكامل عالية بفضل الحزمة المكونة من 61 طرفاً والتي تتيح الوصول إلى جميع إمكانيات الوحدة تقريباً.
  • خيار اقتصادي للإنتاج الكمي بفضل احتواء كل بكرة على 900 وحدة.
مزايا وحدة PB-03M
  • مناسبة للتطوير السريع والنماذج الأولية بفضل تصميم DIP سهل التركيب والتوصيل.
  • تحتوي على أطراف مطلية بالذهب توفر متانة عالية عند التركيب والفصل المتكرر.
  • لا تتطلب عمليات لحام إعادة الانصهار (Reflow Soldering)، مما يسهل عملية التجميع.
متطلبات التصميم المشتركة
مصدر التغذية الكهربائية
  • يُنصح باستخدام منظم جهد من نوع LDO أو محول DC-DC مع تموج خرج أقل من 30mV لضمان استقرار التشغيل وتحقيق أفضل أداء للاتصالات اللاسلكية.
موضع الهوائي
  • يجب تثبيت الهوائي عند حافة لوحة الدارة المطبوعة (PCB) مع ترك مساحة خالية حوله بعيداً عن الأجزاء المعدنية ومسارات النحاس ومصادر التداخل الكهرومغناطيسي.
الحماية من التفريغ الكهروستاتيكي (ESD)
  • يوصى بإضافة دوائر حماية من الشحنات الكهروستاتيكية على جميع خطوط التغذية ومنافذ الإدخال والإخراج لزيادة الاعتمادية وإطالة عمر النظام.
مواءمة مستويات الجهد
  • قد تكون هناك حاجة إلى دوائر تحويل مستويات الجهد عند الربط مع أنظمة أو متحكمات تعمل بجهود مختلفة عن 3.3 فولت.
التطبيقات الموصى بها
استخدامات وحدة PB-03F
  • أجهزة إنترنت الأشياء عالية الأداء.
  • أنظمة المراقبة والتحكم الصناعية.
  • حلول الأتمتة والاتصالات اللاسلكية المتقدمة.
استخدامات وحدة PB-03
  • الأجهزة القابلة للارتداء ذات المساحة المحدودة.
  • الإلكترونيات الاستهلاكية صغيرة الحجم.
  • الأجهزة المحمولة المعتمدة على البطاريات.
استخدامات وحدة PB-03M
  • لوحات التطوير والتقييم.
  • المجموعات التعليمية والتدريبية.
  • مشاريع النماذج الأولية السريعة.

توفر جميع إصدارات السلسلة استهلاكاً منخفضاً للغاية للطاقة، حيث يقل الاستهلاك في وضع السكون العميق عن 1 ميكروأمبير، كما تدعم شبكات Bluetooth LE 5.2 Mesh، مما يجعلها مناسبة لمجموعة واسعة من التطبيقات الذكية.

يعتمد اختيار الوحدة المناسبة على عدة عوامل رئيسية:

  • المساحة المتاحة على لوحة الدارة المطبوعة.
  • حجم الإنتاج المتوقع.
  • متطلبات الأداء اللاسلكي وكفاءة الهوائي.
  • مرحلة المشروع، سواء كانت مرحلة تطوير أولية أو إنتاج تجاري.
دليل اختيار الإصدار المناسب
  • للحصول على أفضل أداء لاسلكي: اختر PB-03F.
  • للحصول على أصغر حجم ممكن: اختر PB-03.
  • لأسرع وأسهل عملية تطوير وتجربة: اختر PB-03M.
المراجع والمصادر الخارجية

Leave a comment