电子电路大全(PDF格式)-第137部分

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发射的电平能量较低。OOK　调制与第一代ASH　技术兼容，同时能量损耗也很低。ASK　调制　

则用于高数据传输速率模式（数据脉冲宽度应小于　30us　），它减小了其他形式干扰的影响而　

且允许发射尖脉冲来控制调制带宽。　　

　　　　模式的选择由　CNTRL0　和　CNTRL1　模式控制端完成。当其中的一种模式被选中时，接　

收机射频放大器就会关闭。在OOK　模式时，如果TXMOD　输入电压小于220mV　，延迟线（谐　

振器）放大器TXA1　和缓冲放大器TXA2　就会停止工作，数据传输速率被延迟线的开关次数　

限制（谐振器周期的理想值为12us　和6us　）。在ASK　模式，TXA1　被连续偏置为接通状态，　

TXA2　的输出由TXMOD　输入电流调制。当调制驱动电路得到TXMOD　的输出电流小于10uA　

时，ASK　模式有最小输出功率。　　

　　　　发射机射频放大器的输出功率是与TXMOD　的输入电流成比例的，其中用一个串联电阻　

调节发射机输入功率的峰值，产生最大饱和输出功率需要300uA　的输入电流。　　

　　　　收发机有四种工作模式：接收模式、ASK　　发射模式、OOK　　发射模式、低功耗（睡眠）　

模式，模式控制是由调制和偏置控制电路的控制，由　CNTRL1　和　CNTRL0　选择控制。二者　

均为高电平时为接收模式；CNTRL1　　　　　　　　　　　为高电平，CNTRL0　　　　　　为低电平时为　ASK　　　　　　发射模式；　

CNTRL1　为低电平，CNTRL0　为高电平时为OOK　发射模式；二者均为低电平时为低功耗（休　

眠）模式。在接收和低功耗模式，驱动TXMOD　的电阻必须较小。在低功耗模式中PWIDTH　

电阻必须较小以使电流最小。CNTRL1　和CNTRL0　输入与CMOS　兼容，输入必须维持在一　

个逻辑电平，不能悬空。另外，这些端口电压应随电源电压的接通而上升。　　



　　　　3。9。5　　　　应用电路设计　　



　　　　DR3101　的应用电路如图3。9。4　与图3。9。5　所示。　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　



　　　　　　　　图3。9。4　　　　2。4kb/s　收发电路　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图3。9。5　　　　19。2kb/s　收发电路　　



　　


…………………………………………………………Page　923……………………………………………………………

　·252　·　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　射频集成电路芯片原理与应用电路设计　　



　　　　　3。10　　　　2。4GHz　DSSS　收发器芯片组RFW302　原理　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　与应用电路设计　　



　　　　　3。10。1　　　　概述　　



　　　　　RFW302　是RFWaves　　公司推出的一种半双工、采用直接序列扩频技术（DSSS　）无线收　

发器芯片组，工作在2400～2483。5MHz　工业、科学和医学（ISM　）频段。该收发器芯片组包　

含三块芯片，只需要外接电感和电容等无源元件。该芯片组符合美国联邦通信委员会（FCC　）　

　（　

　　part　15。247　）和欧洲电信标准协会（ETSI　）（300　328　）的技术规范。该芯片组适用于2。4GHz　

的短程无线通信应用，数据转输速率最高可达　3。2Mb/s，其功耗较低，适于电池驱动。输出　

功率达0dBm　　（峰值），接收灵敏度为…77dBm，电源电压为2。7V～3。6V，电流消耗在3。2Mb/s　

时为43mA　，在1kb/s　时为28uA　，待机电流为6uA　，室内有效距离约为20m，3　线串行接口　

能与8　位微控制器协同工作。该芯片组的典型应用有无线游戏键盘、鼠标、无线手机、数字　

音乐（MP3　）耳机、家庭自动化和安防产品、工业自动化应用、遥控和遥测应用等等。　　　　



　　　　　3。10。2　　　　主要技术指标　　



　　　　　RFW302　的主要的性能指标如表3。10。1　所示。　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表3。10。1　　　　RFW302　的主要的性能指标　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　参　　　　　　　　数　　　　　　　　　　　　　　　　最小值　　　　　　　　　典型值　　　　　　　　　最大值　　　　　　　　单位　　



　　　　　　　电源电压　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2。7　　　　　　　　　3。3　　　　　　　3。6　　　　　　　　　V　　



　　　　　　　工作温度范围　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　0　°　　　　　　　　　25　°　　　　　　　　50　°　　　　　　　℃　　



　　　　　　　唤醒时间　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　20　　　　　　　　　35　　　　　　　　　uS　　



　　　　　　　在待机模式下的电流消耗　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　6　　　　　　　　　　　9　　　　　　　　　uA　　



　　　　　　　在唤醒时间内的电流消耗　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　7。5　　　　　　　　　9　　　　　　　　　mA　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　上升时间　　　　　　　　　　　　　8　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1　000　　　　　　ns　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　下降时间　　　　　　　　　　　　　8　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1　000　　　　　　ns　　



　　　　　　　引脚TXD/RXD；ACT；RX/TX　　　　　　输入电容　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1　　　　　　　　　pF　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　逻辑高电平　　　　　　　　　　V　…0。8V　　　　　　　　　　　　　　　　　　V　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　CC　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　CC　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　逻辑低电平　　　　　　　　　　　GND　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　0。8　　　　　　　　　V　　



　　　　　　　发射到接收转换时间　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1。5　　　　　　　　　us　　



　　　　　　　接收到发射转换时间　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1。5　　　　　　　　　us　　



　　　　　　　天线负载　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　24069i　　　　30073i　　　　37577i　　　　Ohm　　



　　　　　　　比特率　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　0。01　　　　　　　　　　　　　　　　　　　3。2　　　　　　　　Mb/s　　



　　　　　　　峰值输出功率　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…5　　　　　　　　　　2　　　　　　　　　　　5　　　　　　　　　dBm　　



　　　　　　　发射电流消耗　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　15　　　　　　　　　　21　　　　　　　　　50　　　　　　　　　mA　　



　　　　　　　接收电流消耗　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　30　　　　　　　　　　38　　　　　　　　　48　　　　　　　　　mA　　



　　　　　　　接收灵敏度　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…77　　　　　　　　　　　　　　　　　　　dBm　　



　　　　　　　镜像抑制比　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　30　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　dB　　



　　


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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第3　章　　　　射频收发器芯片原理与应用电路设计　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　·253　·　



　　　　　　3。10。3　　　　芯片封装与引脚功能　　



　　　　　RFW302　芯片组由RFW24　、RFW488C　、RFW488R　三块芯片构成，如图3。10。1、图3。10。2　

和图3。10。3　所示。引脚功能分别如表3。10。2、表3。10。3　和表3。10。4　所示。　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图3。10。1　　　　RFW24　的引脚封装形式　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表3。10。2　　　　RFW24　芯片的引脚功能　　



　　　　　　　　　　　引　　　　脚　　　　　　　　　符　　　　号　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　功　　　　　　　　能　　



　　　　　　　　　　　　　1　　　　　　　　　　　　VccRF　　　　　　　　　RF　部分的电源电压　　



　　　　　　　　　　　　　2　　　　　　　　　　　　　GND　　　　　　　　　　地　　



　　　　　　　　　　　　　3　　　　　　　　　　　　　NRF　　　　　　　　　　连接到天线　　



　　　　　　　　　　　　　4　　　　　　　　　　　　　　RF　　　　　　　　　　连接到天线　　



　　　　　　　　　　　　　5　　　　　　　　　　　　　GND　　　　　　　　　　地　　



　　　　　　　　　　　　　6　　　　　　　　　　　　VccRF　　　　　　　　　功放部分的电源电压　　



　　　　　　　　　　　　　7　　　　　　　　　　　　　ACT　　　　　　　　　　启动控制，L　时为待机模式，H　时启动模式　　



　　　　　　　　　　　　　8　　　　　　　　　　　　　　LC　　　　　　　　　　连接到22nH　　电感　　



　　　　　　　　　　　　　9　　　　　　　　　　　　　NLC　　　　　　　　　　连接到22nH　　电感　　



　　　　　　　　　　　　10　　　　　　　　　　　　VccPD　　　　　　　　　峰值检测器部分的电源电压　　



　　　　　　　　　　　　11　　　　　　　　　　　　SAWD　　　　　　　　　　从RFW488C…A（D）到峰值检测器的输入　　



　　　　　　　　　　　　12　　　　　　　　　　　NSAWD　　　　　　　　　　地　　



　　　　　　　　　　　　13　　　　　　　　　　　　　GND　　　　　　　　　　地　　



　　　　　　　　　　　　14　　　　　　　　　　　　　GND　　　　　　　　　　地　　



　　　　　　　　　　　　15　　　　　　　　　　　　SAWIF　　　　　　　　　从/到RFW488C…A（IF）　的中频输入/输出　　



　　　　　　　　　　　　16　　　　　　　　　　　　Tx/Rx　　　　　　　　　发射/接收控制，接Vcc　是Tx　模式；接GND　是Rx　模式　　



　　　　　　　　　　　　17　　　　　　　　　　　　　CAP　　　　　　　　　　外部电容连接到此脚，最佳值为2。2nF　　



　　　　　　　　　　　　18　　　　　　　　　　　　VccGD　　　　　　　　　到状态机和脉冲发生器部分的供给电压　　



　　　　　　　　　　　　19　　　　　　　DataIO　（TxD/RxD　）　　数据输入/输出　　



　　　　　　　　　　　　20　　　　　　　　　　　　SAWG　　　　　　　　　　当输入到RFW488C…A（G）　时的发射脉冲输出　　



　　


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·254　·　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　射频集成电路芯片原理与应用电路设计　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　续表　　



　　　　　　　　　　　引　　　　脚　　　　　　　　　　　符　　　　号　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　功　　　　　　　　能　　



　　　　　　　　　　　　　21　　　　　　　　　　　　　　GND　　　　　　　　　　　地　　



　　　　　　　　　　　　　22　　　　　　　　　　　　　OSCO　　　　　　　　　　　连接到谐振器　　



　　　　　　　　　　　　　23　　　　　　　　　　　　　　OSCI　　　　　　　　　　连接到谐振器　　



　　　　　　　　　　　　　24　　　　　　　　　　　　　VccLO　　　　　　　　　　振荡器部分的电源电压　　



　　　　　　　　　　　Puddle　　　　　　　　　　　　GND　　　　　　　　　　　地　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图3。10。2　　　　RFW488C…A　相关器芯片的引脚封装形式　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表3。10。3　　　　RFW488C　相关器芯片的引脚功能　　



　　　　　　　　　　　引　　　　脚　　　　　　　　符　　　　号　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　功　　　　　　　　能　　



　　　　　　　　　　　　　1　　　　　　　　　　　　GND　　　　　　　　地　　



　　　　　　　　　　　　　2　　　　　　　　　　　GND　　　　　　　　　地　　



　　　　　　　　　　　　　3　　　　　　　　　　　GND　　　　　　　　　地　　



　　　　　　　　　　　　　4　　　　　　　　　　　SAWD　　　　　　　　输出到峰值检测器，在488MHz　时的特征阻抗为5…122j　　



　　　　　　　　　　　　　5　　　　　　　　　　NSAWD　　　　　　　　地　　



　　　　　　　　　　　　　6　　　　　　　　　　　GND　　　　　　　　　地　　



　　　　　　　　　　　　　7　　　　　　　　　　　　　IF　　　　　　　　从/到IF　到SAW　的输入/输出，在488MHz　时的特征阻抗为3…13j　　



　　　　　　　　　　　　　8　　　　　　　　　　　　GND　　　　　　　　地　　



　　　　　　　　　　　　　9　　　　　　　　　　NSAWG　　　　　　　　地　　



　　　　　　　　　　　　　10　　　　　　　　　　SAWG　　　　　　　　输入到SAW　的发射脉冲，在488MHz　时的特征阻抗为3…13j　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图3。10。3　　　　RFW488R…A　谐振器芯片的引脚封装形式　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表3。10。4　　　　RFW488R　谐振器芯片的引脚功能　　



　　　　　　　　　　引　　　　脚　　　　　　　　符　　　　号　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　功　　　　　　　　能　　



　　　　　　　　　　　　　1　　　　　　　　　　　GND　　　　　　　　　地　　



　　　　　　　　　　　　　2　　　　　　　　　　　OSCI　　　　　　　　在这个引脚与5　脚之间串联谐振　　



　　　　　　　　　　　　　3　　　　　　　　　　　GND　　　　　　　　　地　　



　　


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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第3　章　　　　射频收发器芯片原理与应用电路设计　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　·255　·　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　续表　　



　　　　　　　　引　　　　脚　　　　符　　　　号　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　功　　　　　　　　能　　



　　　　　　　　　　4　　　　　　　GND　　　　　　地　　



　　　　　　　　　　5　　　　　　　OSCO　　　　　在这个引脚与5　脚之间的串联谐振　　　　



　　　　　　　　　　6　　　　　　　GND　　　　　　地　　



　　　　3。10。4　　　　　内部结构与工作原理　　



　　　　芯片组RFW302　　的内部结构如图3。10。4　所示。RFW24　芯片是系统的有源部分，具有定　

时、放大、开关、发射和接收的功能。RFW488C　是一个在晶振的基础上实现的4　脚SAW　相　

关器，芯片是一个无源的、用作直接序列扩频器件，作用是提供一个13　位的BPSK　　巴克码相　

关器（一个匹配滤波器）。RFW488R　　是一个单端口的　SAW　谐振器，谐振频率为　488MHz　，　

作为系统振荡器源。由三块芯片组成的收发器模块包含有　SAW　　相关器、频率发生器、脉冲　

发生器、RF　前端、低噪声块、峰值检测器和状态机等。　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图3。10。4　　　　RFW102　芯片组的内部结构框图　　



　　　　SAW　相关器是一个线性的无源3　端口器件，一条连续的延时线，连接在带通滤波器和反　

相器之间，电流SAW　相关器是一个匹配滤波器，与一个13　位的BPSK　调制巴克码相匹配。　

SAW　相关器的3　个端口和外部无源部件匹配电阻为200Ohm，工作中心频率为488MHz　。　　

　　　　在系统中，频率发生器电路是一个通用元件，是系统在发射和接收模式下都处于工作的　

惟一部件。功能是为状态机提供基准时钟。此电路由一基于晶体振荡器的SAW…谐振器组成。　

谐振器的频率乘以4　就能得到想要的上变频频率。电路的一个非常重要特点是苏醒时间很快　

　（从待机模式到稳定状态所需时间小于　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　20us　）。　　



　　


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　·256　·　　　　　　　　　　　　　　　射频集成电路芯片原理与应用电路设计　　



　　　脉冲发生器产生一大约76ns　IF　脉冲，此脉冲输入到SAW　相关器