MICRF005無線收發器的原理和應用(圖)
發布時間:2007/8/20 0:00:00 訪問次數:469
作者:李洪英 李 峻
摘要:MICRF005芯片是Micrel公司生產的一種高速無線UHF收發器是一款單芯片OOK收發器,可用于遠距離低功率無線設備中單向和雙向無線連接。MICRF005采用“天線輸入,數據輸出”工作方式,所有RF和IF調諧均可在集成電路內自動完成,因此具有很高的可靠性和極低的功耗。文中介紹了MICRF005的主要特點、結構原理和引腳功能,最后給出了它的應用電路。
關鍵詞:MICRF005;無線收發器;UHF下變頻器;OOK解調器
1 MICRF005的主要特點
MICRF005芯片是Micrel公司生產的一種無線收發器,該收發器帶有一個發送/接收開關和一個用于占空比操作的關斷模式可廣泛應用于低功率設備的單向和雙向無線連接。所有IF和解調后的數據濾波都可以在MICRF005芯片內部完成,而不需要外加濾波裝置。其額定濾波帶寬為300kHz,同時支持高達115kbps的數據傳輸速率。MICRF005收發器的主要特點如下:
● 頻帶為800MHz~1000MHz
● 傳輸速率可達115kbps;
● 不需要外加濾波裝置或電感;
● 電源工作電流低至10mA,頻率為868MHz;
● 可用關斷模式調節占空比(大于1/10);
● 具有極低的RF天線輻射;
● 內含的CMOS邏輯接口可用于標準集成電路;
● 所需外圍器件很少;
● 具有發送/接收的待機方式,可用于雙向連接控制。
2 MICRF005的結構及引腳功能
MICRF005的內部結構如圖1所示。它由三部分組成:UHF下行變頻器,OOK解調器和基準控制電路。除了去耦電容外,MICRF005僅需要外接兩個電容(CTH,CAGC)和一個定時器元件(CR)即可組成完整的UHF收發器。控制輸入端T/R和SHUT可用于控制集成電路的操作。這些輸入與CMOS兼容,且應有上拉電阻。
MICRF005采用SOP封裝,工作溫度范圍為-40~+85℃,各引腳功能如表1所列,引腳排列如圖2所示。
表1 MICRF005的引腳功能
3 應用電路
MICRF005的典型應用電路如圖3所示。下面給出該電路的一些具體設計方法。
3.1 旁路電容的參數設計
為了使芯片工作時具有很好的抗干擾性能,需要濾除工作電源引腳上的高頻和低頻信號,設計時可在VDDBB引腳上接兩個旁路電容,并將VDDRF引腳和VDDBB引腳連接在一起。實際使用中可將三個去耦電容并聯,然后再與一個10Ω電阻串聯,推薦電容值為1nF、10nF和100nF。
3.2 帶通濾波選擇
如果設備安裝在周圍噪聲較大的環境里,可將帶通網絡的設定端連接在ANT和VSSRF管腳之間,以提供有選擇性的接收頻帶,同時也可添加過載保護。
3.3 自動增益控制(AGC)的配置
(1)基準振蕩頻率fT的設計
與超外差式接收機相類似,MICRF005內部LO的頻率fLO與引入的理想傳送頻率fTX的差值一定等于IF中心頻率。設計時,可以用下式來計算給定fTX時的fLO值:
fLO=fTX±2.45(fTX/915)
式中fTX 和fLO的單位是MHz。對于任何給定的fTX值,fLO的值可以分為"高側混頻”和“低側混頻”兩組。一般來說,一側對另一側沒有優先選擇權,故可在其中任選其一。可使用下式來計算基準振蕩頻率fT
fT=fLO/64
式中fT的單位是MHz。在MICRF005芯片的REFOSC端上連接頻率為fT的石英晶體振蕩器可完全保證四位十進制數的準確率。表2列出了MI-CRF005芯片工作時的一般發送頻率。
表2 一般發送頻率
(2)電容CTH的選擇
首先應選擇連續時間的電平限幅數據。電容CTH的主要取決于系統狀況,包括系統解碼響應時間和數碼結構。CTH引腳的源阻抗為:
RSC=30×14.3559/fT
這里,fT的單
作者:李洪英 李 峻
摘要:MICRF005芯片是Micrel公司生產的一種高速無線UHF收發器是一款單芯片OOK收發器,可用于遠距離低功率無線設備中單向和雙向無線連接。MICRF005采用“天線輸入,數據輸出”工作方式,所有RF和IF調諧均可在集成電路內自動完成,因此具有很高的可靠性和極低的功耗。文中介紹了MICRF005的主要特點、結構原理和引腳功能,最后給出了它的應用電路。
關鍵詞:MICRF005;無線收發器;UHF下變頻器;OOK解調器
1 MICRF005的主要特點
MICRF005芯片是Micrel公司生產的一種無線收發器,該收發器帶有一個發送/接收開關和一個用于占空比操作的關斷模式可廣泛應用于低功率設備的單向和雙向無線連接。所有IF和解調后的數據濾波都可以在MICRF005芯片內部完成,而不需要外加濾波裝置。其額定濾波帶寬為300kHz,同時支持高達115kbps的數據傳輸速率。MICRF005收發器的主要特點如下:
● 頻帶為800MHz~1000MHz
● 傳輸速率可達115kbps;
● 不需要外加濾波裝置或電感;
● 電源工作電流低至10mA,頻率為868MHz;
● 可用關斷模式調節占空比(大于1/10);
● 具有極低的RF天線輻射;
● 內含的CMOS邏輯接口可用于標準集成電路;
● 所需外圍器件很少;
● 具有發送/接收的待機方式,可用于雙向連接控制。
2 MICRF005的結構及引腳功能
MICRF005的內部結構如圖1所示。它由三部分組成:UHF下行變頻器,OOK解調器和基準控制電路。除了去耦電容外,MICRF005僅需要外接兩個電容(CTH,CAGC)和一個定時器元件(CR)即可組成完整的UHF收發器。控制輸入端T/R和SHUT可用于控制集成電路的操作。這些輸入與CMOS兼容,且應有上拉電阻。
MICRF005采用SOP封裝,工作溫度范圍為-40~+85℃,各引腳功能如表1所列,引腳排列如圖2所示。
表1 MICRF005的引腳功能
3 應用電路
MICRF005的典型應用電路如圖3所示。下面給出該電路的一些具體設計方法。
3.1 旁路電容的參數設計
為了使芯片工作時具有很好的抗干擾性能,需要濾除工作電源引腳上的高頻和低頻信號,設計時可在VDDBB引腳上接兩個旁路電容,并將VDDRF引腳和VDDBB引腳連接在一起。實際使用中可將三個去耦電容并聯,然后再與一個10Ω電阻串聯,推薦電容值為1nF、10nF和100nF。
3.2 帶通濾波選擇
如果設備安裝在周圍噪聲較大的環境里,可將帶通網絡的設定端連接在ANT和VSSRF管腳之間,以提供有選擇性的接收頻帶,同時也可添加過載保護。
3.3 自動增益控制(AGC)的配置
(1)基準振蕩頻率fT的設計
與超外差式接收機相類似,MICRF005內部LO的頻率fLO與引入的理想傳送頻率fTX的差值一定等于IF中心頻率。設計時,可以用下式來計算給定fTX時的fLO值:
fLO=fTX±2.45(fTX/915)
式中fTX 和fLO的單位是MHz。對于任何給定的fTX值,fLO的值可以分為"高側混頻”和“低側混頻”兩組。一般來說,一側對另一側沒有優先選擇權,故可在其中任選其一。可使用下式來計算基準振蕩頻率fT
fT=fLO/64
式中fT的單位是MHz。在MICRF005芯片的REFOSC端上連接頻率為fT的石英晶體振蕩器可完全保證四位十進制數的準確率。表2列出了MI-CRF005芯片工作時的一般發送頻率。
表2 一般發送頻率
(2)電容CTH的選擇
首先應選擇連續時間的電平限幅數據。電容CTH的主要取決于系統狀況,包括系統解碼響應時間和數碼結構。CTH引腳的源阻抗為:
RSC=30×14.3559/fT
這里,fT的單