电子电路大全(PDF格式)-第96部分

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　　　　引脚　2　：VCC1　，输出放大器和基带电路电源。通过一个RF　去耦磁环与电源相连，其中　

去耦磁环接一个　RF　　电容旁路。　　

　　　　引脚　3～7　：NC　，印刷电路板可接地或悬空。　　

　　　　引脚　8：TXMOD，调制输入。在管脚内部有一类似于　1　只二极管和　1　个小电阻串联的结　

构。发射芯片的　RF　　输出电压与此管脚的电流成比例。输出电压峰值用一串联电阻调节，其　

中电阻误差范围应在±5　％以内。最大饱和输出功率需　450　　uA　输入电流。在　ASK　模式，当　

此管脚的调制输入电流小于　10　　　uA　　时，有最小输出功率。在　OOK　模式，当振荡器停振时，　



　　


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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第1　章　　　　射频发射器芯片原理与应用电路设计　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　·45　·　



输入信号小于　220　mV　。在3V　电源电压下，输出功率峰值Po　约为：　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Po=4。8　（ITXM　）　　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图　1。7。1　　　　TX6001　的引脚封装形式　　



　　　　在　OOK　　模式，此脚通常由一逻辑电平数据输入（非尖脉冲）驱动。在实际应用中，对　

于　200us　或更宽的脉冲使用的是　OOK　调制。在　ASK　模式，此管脚接收的是模拟调制信号（尖　

脉冲或非尖脉冲）。在实际应用中，ASK　调制脉冲宽度为　8。7　　　us　或更宽。在低功耗（休眠）　

模式，此管脚驱动电阻必须很低。　　

　　　　引脚　9　：NC　，印刷电路板可接地或悬空。　　

　　　　引脚　10：GND2，芯片地。此引脚应采用导线或低阻抗的印制板导线与　GND1　相连。　　

　　　　引脚　11～15：NC　，印刷电路板可接地或悬空。　　

　　　　引脚　16：VCC2　，控制电路电源，外接RF　旁路电容。　　　　

　　　　引脚　17　　（18）：CNTRL1　　　　（CNTRL0　），发射/休眠模式控制。CNTRL1　为高阻态输入（与　

CMOS　兼容）。逻辑低电平为0～300　mV，逻辑高电平为　V　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　－300　mV　或更高，但不应超过　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　CC　



V　　＋200　mV　。逻辑高电平需40　uA　的电流，逻辑低电平则需25　uA　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（休眠模式1　uA　）电流。　

　CC　



此管脚必须维持在逻辑电平上，不能悬空。　　

　　　　引脚　19：GND3，芯片地。同　GND2　。　　

　　　　引脚　20　：RFIO　，RF　输入输出。此脚与　SAW　滤波器变频器直接相连。天线阻抗为　35　Ohm～　

72　Ohm范围，用一个串联的线圈可以满意的与引脚端匹配。为了　ESD　保护，RFIO　引脚端必需　

有一个　DC　通道到地。　　



　　　　1。7。4　　　　芯片内部结构及工作原理　　



　　　　TX6001　　内部结构框图如图示　1。7。2　所示。芯片内包含有：SAW　谐振器、SAW　滤波器、　

RF　放大器、调制和偏置控制等电路。RF　输出端　RFIO　阻抗范围为　35　Ohm～75　Ohm，外接一个天　

线串联匹配线圈和一个并联的　ESD　保护线圈。SAW　谐振器和放大器　1　（TXA1　）组成振荡器，　

要发射的数字信号经　TXMOD　端输入，调制后由发射放大器　2　放大，经　SAW　滤波器滤波后　

输出。　　



　　


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



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图　1。7。2　　　　TX6001　内部结构框图　　



　　　　天线这个外部　RF　部件对于发射芯片是必要的，天线阻抗范围为　35　Ohm～72　Ohm，外接一个　

串联匹配线圈和一个并联的ESD　保护线圈（ESD　保护需一条从　RFIO　到地的直流通道），能　

对　RFIO　（RF　输出）进行满意的匹配。对于某些阻抗来说天线则可能需要　2　至　3　个元件进行　

匹配，例如需要两个电感和一个电容。　　

　　　　发射电路中使用　SAW　耦合谐振器。　　

　　　　发射芯片操作支持两种调制模式，即　OOK　和　ASK　模式。OOK　模式时，“1”脉冲之间　

的信号将不被传输。ASK　模式时，“1”脉冲代表发射的电平能量较高，“0　”脉冲则代表发射　

的电平能量较低。OOK　调制与第一代　ASH　　　　　　　　　　　　　　（amplifier…sequenced　hybrid　　时序放大器）技术　

兼容，同时能量损耗也很低。ASK　调制则必须用于高数据速率模式（数据脉冲宽度应小于　

200　us　），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。在　OOK　模式时，如果　TXMOD　输　

入电压小于　220　　mV　，谐振放大器　TXA1　和缓冲放大器　TXA2　就会停止工作，数据速率被谐　

振器的　40　us　开关次数限制（谐振器周期的理想值为　12　us　和　6　us　）。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　10　uA　时，ASK　模式有最小输出功率。　　

　　　　发射芯片　RF　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　

阻调节芯片输入功率的峰值，产生最大饱和输出功率需要450　uA　的输入电流。　　

　　　　芯片模式控制，芯片有三种模式——ASK　　发射、OOK　　发射和低功耗，它们由调制和偏　

置控制电路的　CNTRL1　和　CNTRL0　端控制。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。CNTRL1　和　CNTRL0　输入与　CMOS　兼容，输入端必须维持在一个　

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。　　



　　　　1。7。5　　　　应用电路设计　　



　　　　TX6001　　的应用电路如图　1。7。3、图　1。7。4　所示。所设计的　OOK　和　ASK　　的应用电路的元　

器件参数值如表　1。7。2　所示。　　



　　


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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第1　章　　　　射频发射器芯片原理与应用电路设计　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　·47　·　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图　1。7。3　　　　TX6001　OOK　调制发射电路　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图　1。7。4　　　　TX6001　ASK　调制发射电路　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表1。7。2　　　　TX6001　应用电路元器件参数　　



符　　　　　　　　号　　　　　　　　　　　　　　　OOK　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　OOK　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ASK　　　　　　　　　　　　　　　　　　　单　　　　　　　　位　　　　　　　　　　　　　　　　注　　　　　　　　释　　



　DRNOM　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2。4　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　19。2　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　115。2　　　　　　　　　　　　　　　　　　　kb/s　　　　　　　　　　　　　　



　　SPMIN　　　　　　　　　　　　　　　　　416。67　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　52。08　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　8。68　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　us　　　　　　　　　　　　　单个比特　　



　　SPMAX　　　　　　　　　　　　　　　　　1666。68　　　　　　　　　　　　　　　　　　　208。32　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　34。72　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　us　　　　　　　　　　　　　相同数值的　4　　比特　　



　　RTXM　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　8。2　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　8。2　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　8。2　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　kOhm　　　　　　　　　　　　　±10％　，0。25　mW　输出　　



　　　CDCB　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　10　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　10　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　10　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　uF　　　　　　　　　　　　　钽电容　　



　　


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



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　续表　　



　　　　符　　　　　　　　号　　　　　　　　OOK　　　　　　　　　　　　　　　OOK　　　　　　　　　　　　　　　　ASK　　　　　　　　　　　　单　　　　　　　　位　　　　　　　　　注　　　　　　　　释　　



　　　　　　CRFB1　　　　　　　　　　　　27　　　　　　　　　　　　　　　　27　　　　　　　　　　　　　　　　　27　　　　　　　　　　　　　　　pF　　　　　　　　　±5％NPO　　



　　　　　　CRFB2　　　　　　　　　　　　100　　　　　　　　　　　　　　　100　　　　　　　　　　　　　　　100　　　　　　　　　　　　　　　pF　　　　　　　　　±5％NPO　　



　　　　　　LAT　　　　　　　　　　　　　　10　　　　　　　　　　　　　　　　10　　　　　　　　　　　　　　　　　10　　　　　　　　　　　　　　　nH　　　　　　　　　50Ohm天线　　



　　　　　　LESD　　　　　　　　　　　　　100　　　　　　　　　　　　　　　100　　　　　　　　　　　　　　　100　　　　　　　　　　　　　　　nH　　　　　　　　　50Ohm天线　　



1。8　　　　433/868/915　MHz　FM/FSK　发射器芯片RF2512　的　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　原理与应用电路设计　　



　　　　　　1。8。1　　　　概述　　



　　　　　　RF2512　是一个单片带有锁相环的　FM/FSK　UHF　发射器芯片，频率范围这　300　MHz～　

1　000　MHz，采用　FM/FSK　调制，芯片内含有集成压控振荡器、鉴相器、双模/双分频　（128/129　

或　64/65　）分频器、基准晶体振荡器和锁相环回路，两个基准振荡器能够支持两个通道应用。　

RF2512　的电源电压为2。4V～5。0V，具有低功耗模式，能够对　50　Ohm的负载提供　15　mW　的输出　

功率。芯片能够应用于美国　915　MHz　ISM　频段和欧洲　433　MHz　、868　MHz　ISM　频段，进行　

无线数据　FSK　发射，适于窄带和宽带　FM　。　　



　　　　　　1。8。2　　　　主要技术指标　　



　　　　　RF2512　的主要性能指标如表　1。8。1　所示。　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表1。8。1　　　　RF2512　的主要性能指标　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　规　　　　　　　　格　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　条　　　　　　　　件　　

　　　　　　　　　　参　　　　　　　　数　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　单　　　　　　　　位　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　最小值　　　　　　　　　　典型值　　　　　　　　　　　　最大值　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　



　　频率范围　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　300　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1000　　　　　　　　MHz　　　　　　　　



　　调制　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　FM/FSK　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　



　　调制频率　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2　　　　　　　　　　MHz　　　　　　　　



　　最大　FM　偏移　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　200　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　kHz　　　　　　　



　　输出功率　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　＋7　　　　　　　　　　　　＋12　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　dBm　　　　　　50Ohm负载　　



　　预定标器分频比　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　128/64　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　



　　VCO　增益　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　25　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　70　　　　　　　　MHz/Hz　　　　　　



　　PLL　相位噪声　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…80　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　dBc/Hz　　　　　10　kHz　补偿；5　kHz　锁相环带宽　　



　　谐波　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…23　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　dBc　　　　　　输出调谐　　



　　基准频率　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　17　　　　　　　　　MHz　　　　　　50　kHz　锁相环带宽　　



　　晶振最大阻抗　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　50　　　　　　　　　　　　100　　　　　　　　　　Ohm　　　　　　　　　



　　充电泵电流　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…40　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　＋40　　　　　　　　　　uA　　　　　　　　



　　开启时间　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2　　　　　　　　　　　　　4　　　　　　　　　　　ms　　　　　　　晶振起振，7。15MHz　晶振　　



　　电源电压　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2。4　　　　　　　　　　　3。6　　　　　　　　　　　5。5　　　　　　　　　　V　　　　　　　　　



　　电流消耗　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　8　　　　　　　　　　　　10　　　　　　　　　　　　　28　　　　　　　　　　mA　　　　　　　　



　　低功耗模式电流　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1　　　　　　　　　　　uA　　　　　　　睡眠模式　　



　　


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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第1　章　　　　射频发射器芯片原理与应用电路设计　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　·49　·　



　　　　1。8。3　　　　芯片封装与引脚功能　　



　　　　RF2512　采用　SSOP…24　封装，各引脚如图　1。8。1　所示。　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图　1。8。1　　　　RF2512　的引脚封装形式　　



　　　　各个引脚功能分别介绍如下。　　

　　　　引脚　1：OSC　　B2，直接连接在基准振荡器晶体管的基极，基准振荡器的结构是　Colpitts　

的改进型，一个电容器被连接在引脚　1　与引脚　2　间。　　

　　　　引脚　2　：OSC　　E，直接连接在基准振荡器晶体管的发射级，在这个引脚与地之间需连接　

一个电容器。　　

　　　　引脚　3　：OSC　　B1，直接连接在基准振荡器晶体管的基极，基准振荡器的结构是　Colpitts　

的改进型，一个电容器被连接在引脚　3　与引脚　2　间。　　

　　　　引脚　4　：PLL　ENABL　，这个引脚端用来控制VCO　和　PLL　　电源加上和拉下。逻辑高电平　

　（　

　　PLL　ENABL》1。0V　）电源加上VCO　和　PLL　　电路；逻辑低电平（PLL　ENABL