电子电路大全(PDF格式)-第140部分

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　　　　　　　　　　　　　　　　　　VCO　增益　　　　　　　　　　　　VCO　　电压增益　　　　　　　　　　　　　　　60　　　　　　　　　　　　　　　　　MHz/V　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表4。1。8　　　　32　MHz　晶振规格　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　参　　　　　　　　数　　　　　　　　　　　　　说　　　　　　　　　明　　　　　　　　　　典　　　　型　　　　　　单　　　　位　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　f　o　　　　　　　　　　　　　　　　　中心频率　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　32　　　　　　　　　MHz　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　频率容差　　　　　　　　　　　　　　　所有操作条件中的最坏情况　　　　　　　　　　　　　　　　　　　±20　　　　　　　　PPM　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　ESR　　　　　　　　　　　　　　　　有效串联电阻　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　150　　　　　　　　　Ohm　　



4。1。3　　　　芯片封装与引脚功能　　



SiW1701　引脚封装形式如图4。1。1　所示。各引脚功能分6　个部分介绍如下。　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图4。1。1　　　　SiW1701　引脚封装形式　　



　　


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



　　　　　（1）无线电接口　　

　　　　无线电接口允许一个通过外部线路与发射和接收蓝牙无线电信号的天线连接。可以使用　

外部发射/接收转换和功率放大器的控制信号。需要外部阻抗匹配和不平衡变压器回路来完成　

接到天线的接口。其引脚及功能描述如表4。1。9　所示。　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表4。1。9　　　　信号描述　　



　　　　　引脚　　　　　名称　　　　　　　　　　　　　　方向　说明　　



　　　　　　4　　　　　RF_　OUT　　　　　　　　　I/O　　发射器射频输出　　



　　　　　　3　　　　　RF_IN　　　　　　　　　　　I/O　　射频输入到接收器　　



　　　　　　7　　　　　IDAC　　　　　　　　　　　　　O　　　外部功率放大器的功率控制。此输出提供一个可变的电流源可用来控制外　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　部功率放大器　　



　　　　　33　　　　　TX…RX…SWITCH　　　　　O　　　输出信号指示无线电的电流等级。极性是可以编程，默认设置在：高电平　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　时不发射模式，低电平时发射模式　　



　　　　　　

　　　　　（2　）调制解调器接口　　

　　　　调制解调器接口在SiW1701　和外部控制器IC　之间传输蓝牙数据。SiW1701　上的可编程　

接口可以被设置成多种操作模式。接口的编程是通过内置寄存器来实现的。调制调解器接口　

信号说明如表4。1。10　所示。　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表4。1。10　　　　调制调解器接口信号说明　　



　　　　　引脚　　　　　　　　　　名称　　　　　　　　方向　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　说明　　



　　　　　23　　　　TX_DATA　　　　　　　　　　　I　　　发射数据　　



　　　　　24　　　　RX_　TX_　DATA　　　　　I/O　　接收数据或者发射数据（当设置为双向I/O　时）　　



　　　　　22　　　　CD…TXEN　　　　　　　　　　I/O　　具有载波检波和发射启动双重功能。此双向信号可以通过内置寄存器激活。　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　在发射期间，此引脚可以被用来作为一个输入信号来指示正确的发射数据　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（TXEN　）。在接收期间，此引脚可以被用来作为输出信号来指示载波检波　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（CD　）　　



　　　　　28　　　　RX_CLK　　　　　　　　　　　O　　　　接收时钟输出，为蓝牙分组数据恢复时1MHz　的定时。可按需要禁止输出　　



　　　　　20　　　　ENABLE_RM　　　　　　　　　I　　　使能SiW1701　工作　　



　　　　　21　　　　HOP_STROBE　　　　　　　　I　　　由链路控制器产生的信号，用来指示TX　或RX　上升沿的开始　　



　　　　　27　　　　BB_CLK　　　　　　　　　　　O　　　　时钟输出，输出到基带回路。时钟频率可编程为　32MHz　　输入时钟的　1/1、　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1/2、1/3　或1/4　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　仅用于数字电路复位。状态机构和内置寄存器复位到默认状态。此信号应具　



　　　　　32　　　　　RESET_N　　　　　　　　　　I　　　有10us　的最小脉冲宽度　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　注意：当RESET_RM　被激活，BB_CLK　将被禁止　　



　　　　　17　　　　　PROTOCOL　　　　　　　　　I　　　设置设置接口协议，“0　”标准模式　　



　　　　　　

　　　　　（3　）时钟信号　　

　　　　32MHz　　时钟是用来作为射频电路的基准，也为大部分内部数字电路提供时钟信号，和　

为外部处理器提供定时信号。　　



　　


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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第4　章　　　　无线通信射频前端芯片的原理与应用电路设计　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　·269　·　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表4。1。11　　　　时钟信号　　



　　　　　　　　　　引脚　　　　　　　　名称　　　　　　　　方向　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　说明　　



　　　　　　　　　　　1　　　　XTAL…P/CLK　　　　　I　　　系统时钟晶体振荡器正输入或者基准时钟输入　　



　　　　　　　　　　48　　　　XTAL…N　　　　　　　　　I　　　系统时钟晶体振荡器负输入或者基准时钟输入时此引脚端不连接　　



　　　　　　　　　　27　　　　BB_CLK　　　　　　　　　O　　　时钟输出，输出到基带电路。可以提供4　个时钟频率12、13、16、32MHz　　



　　　　　（4　）串行编程接口（SPI）　　

　　　　　通过串行编程接口来访问SiW1701　IC　的内部寄存器。SPI　是一个可以由时钟控制加速到　

4　MHz　的同步串行接口。SPI　通信使用4　种信号，如表4。1。12　所示。　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表4。1。12　　　　SPI　可编程接口　　



　　　　　　　　　　引脚　　　　　　　　名称　　　　　　　　方向　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　说明　　



　　　　　　　　　　26　　　　SPI_RXD　　　　　　　　I　　　SPI　接收端口，写/输入　　



　　　　　　　　　　30　　　　SPI_TXD　　　　　　　　O　　　SPI　发射端口，读/输出　　



　　　　　　　　　　31　　　　SPI_CLK　　　　　　　　I　　　在SPI　总线的同步数据发射使用的时钟输入　　



　　　　　　　　　　29　　　　SPI　_SS　　　　　　　　I　　　从属选择输入。选择SiW1502　IC　作为一个发射的目标　　



　　　　　（5　）其他I/O　　

　　　　　表4。1。13　所列引脚由无线电调制解调器的各种模拟和数据电路使用。　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表4。1。13　　　　其他I/O　　



　　　　　　　　　　引脚　　　　　　　　名称　　　　　　　　方向　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　描述　　



　　　　　　　　　　41　　　　VREFP_CAP　　　　　　I　　　　内置A/D　转换器基准电压的退耦电容。建议值=100nF　　



　　　　　　　　　　42　　　　VREFM_CAP　　　　　　I　　　　内置A/D　转换器基准电压的退耦电容。建议值=100nF　　



　　　　　　　　　　43　　　　VC_CAP　　　　　　　　　I　　　　内置A/D　转换所依据的电压的退耦电容。建议值=100nF　　



　　　　　　　　　　44　　　　VTUNE　　　　　　　　　　I　　　VCO　调谐控制输入　　



　　　　　　　　　　16　　　　CHRG_PUMP　　　　　　I　　　　PLL　充电泵输出，到外部环路滤波器电路　　



　　　　　（6　）电源和接地　　

　　　　　SiW1701　的数字和模拟电路建议使用单独的3V　电源。　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表4。1。14　　　　电源和接地引脚　　



　　　　　　　　　　引脚　　　　　　　　　名称　　　　　　　　　　方向　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　说明　　



　　　　　　　　　　　6　　　　VCC　　　　　　　　　　　　　　　I　　　　　模拟3V　电源输入　　



　　　　　　　　　　36　　　　VBATT_DIG　　　　　　　　　I　　　　　数字3V　电源输入　　



　　　　　　　　　　　8　　　　VBATT_ANA　　　　　　　　　　I　　　　此输入用来提供芯片内低功率调节器电源　　



　　　　　　　　　　　9　　　　VCC_OUT　　　　　　　　　　　O　　　　　芯片内低功率稳定器的输出（模拟部分）　　



　　　　　　　　　　35　　　　VBB_OUT　　　　　　　　　　　O　　　　　芯片内低功率稳定器的输出（数字部分）　　



　　　　　　　　　　25　　　　VDD…IO　　　　　　　　　　　　I　　　　　电源电压到芯片接口　　



　　　　　　　　　5，14，　GND　　　　　　　　　　　　　　　　I　　　　　接地引脚（总共　3　　个）。另外，此插件在插件的中心有一个　



　　　　　　　　　　37　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　可提供更好的接地功能的接地脚　　



　　　　　　　　　　10　　　　REG_BYPASS　　　　　　　　O　　　　　接电源旁路电容　　



　　　　　　　　　　19　　　　ENABLE_MOSFET　　　　　O　　　　　控制外部的电源电压开关　　



　　


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



　　　　另外，芯片的中心有一个可提供更好接地功能的接地脚。　　



　　　　4。1。4　　　　　内部结构与工作原理　　



　　　　SiW1701　　内部结构方框图如图4。1。2　　所示。在接收过程中，无线电信号取自一对平衡的　

射频I/O　引脚，它输入到低噪声放大器（LNA　），经过直接I/Q　降频变换和片内滤波器后通过　

GFSK　解调器解调，将I/Q　数据传送到模拟/数字转换器。在解调器内，使用数据检测和定时　

恢复回路来转换数据。发射过程控制以相反的顺序进行。用一个编程接口，允许无线电调制　

解调器控制和一个柔性的接口一起连接到外置蓝牙链接控制器芯片上。为了有效的进行功率　

控制，此无线电的每个部分都可以在不用时被关闭。主时钟基准和低功率时钟被用来提供时　

钟信号到外部设备和SiW1701。发射的信号是被GFSK　调制过的数据，在芯片产生一个＋4dBm　

的无线电输出。并可以提供给外置放大器一个功率控制信号。　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图4。1。2　　　　SiW1701　　内部结构方框图　　



　　


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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第4　章　　　　无线通信射频前端芯片的原理与应用电路设计　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　·271　·　



　　　　操作中，需要　SiW1701　　芯片的无线电和调制解调器接口、串行编程接口（SPI）和两个　

时钟输入。无线电接口允许通过一个外部电路与发射和接收蓝牙无线电信号的天线连接。可　

以使用外部发射/接收转换和功率放大器的控制信号。需要外部阻抗匹配和不平衡变压器回路　

来完成接到天线的接口。调制解调器接口在SiW1701　和基带控制器芯片之间传输外部控制的　

蓝牙数据。SiW1701　上的可编程接口可以根据需要设置成多种操作模式。接口的编程是通过　

内置寄存器来实现的。32MHz　时钟作为射频电路的时钟基准，为大部分内部数字电路提供时　

钟信号，也为外部处理器提供定时信号。串行编程接口用来访问SiW1701　芯片的内部寄存器。　



SPI　是一个可以由时钟控制加速到4MHz　的同步串行接口。SPI　通信使用4　种信号。SPI　_SS，　

低电平有效，它改变SiW1701　选择。注意在每次数据发射后，串行时钟不必终止。此接口的　

方框图如图4。1。3　所示。　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图4。1。3　　　　SPI　接口　　



　　　　本器件对静电敏感。它应该在反静电包装中储存和运输，并且依照MIL…STD…1686　标准　

手册。设备和人员接触此元件时需要接地。要用有接地的导电板覆盖的工作台。　　



　　　　4。1。5　　　　应用电路设计　　



　　　　SiW1701　的应用电路如图4。1。4　所示。　　

　　　　SiW1701　与基带控制器的连接电路如图4。1。5　所示。　　



　　　　　　



　　


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



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　



　　


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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第4　章　　　　无线通信射频前端芯片的原理与应用电路设计　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　·273　·　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图4。1。5　　　　SiW1701　与基带控制器的连接示意图　　



　　　　　4。2　　　　900MHz　无绳电话射频前端芯片MAX2420/　　

　　　　　　　　　　　　　　　　21/22/60/63　的原理与应用电路设计　　



　　　　　4。2。1　　　　概述　　



　　　　　MAX2420/　MAX2421/　MAX2422/　MAX2460/　MAX2463　是一个高性能的无绳电话RF　前　

端　IC　　　芯片，为无绳电话和　ISM　　　　　　　　　　　　　　频带无线电应用提供一个低价格的解决方案，工作频率在　

900MHz　。所有的发射和接收镜像抑制混频器元器件都集成在芯片上，可以减少滤波器成本。　

电源电压为2。7V～4。8V　，可以采用电池供电。接收通道包含一个可调增益的LNA　和镜像抑　

制下的变频器，镜像抑制比　35dB　。发射器由可变增益的中频　IF　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　放大器（增益控制范围为　

35dB　）、镜像抑制上变频器（镜像抑制为　35dB　）、功率放大器（输出功率为＋2dBm　）（功率　

放大器在一些应用中作为末级功率放大器的驱动级）组成。本机振荡器仅需要外接变容二极　

管和　LC　　谐振回路即可工作。集成　64/65　　分频器。低功耗模式电流消耗仅为　0。5uA　。可用于　

FSK　、BPSK　和　　QPSK　调制。　　



　　　　　4。2。2　　　　主要性能指标　　



　　　　　MAX2420/　MAX2421/　MAX2422/　MAX2460/　MAX2463　的主要性能指标如表4。2。1　和表　

4。2。2　所示。　　



　　　　　　　　　　　　表4。2。1　　　　MAX2420/MAX2421/MAX2422/MAX2460/MAX2463　的主要性能指标　　



　　　　　　　　　　　　参　　　　　　　　数　　　　　　最　　　　小　　　　值　　　　典　　　　型　　　　值　　　　　最　　　　大　　　　值　　　　　单　　　　　　　　位　　



　　　　　　　电源电压　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2。7　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　4。8　　　　　　　　　　　　　V　　



　　　　　　　接收器电流　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　23　　　　　　　　　　　　　　36　　　　　　　　　　　　　mA　　



　　　　　　　发射器电流　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　26　　　　　　　　　　　　　　42　　　　　　　　　　　　　mA