MICRF005無線收發(fā)器的原理與應(yīng)用

1、MICRF005無線收發(fā)器的原理和應(yīng)用    摘要：MICRF005芯片是Micrel公司生產(chǎn)的一種高速無線UHF收發(fā)器是一款單芯片OOK收發(fā)器，可用于遠(yuǎn)距離低功率無線設(shè)備中單向和雙向無線連接。MICRF005采用“天線輸入，數(shù)據(jù)輸出”工作方式，所有和調(diào)諧均可在集成電路內(nèi)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(diǎn)、結(jié)構(gòu)原理和引腳功能，最后給出了它的應(yīng)用電路。    關(guān)鍵詞：MICRF005；無線收發(fā)器；UHF下變頻器；OOK解調(diào)器MICRF005的主要特點(diǎn)芯片是公司生產(chǎn)的一種無線收發(fā)器，該收發(fā)器帶

2、有一個發(fā)送接收開關(guān)和一個用于占空比操作的關(guān)斷模式可廣泛應(yīng)用于低功率設(shè)備的單向和雙向無線連接。所有和解調(diào)后的數(shù)據(jù)濾波都可以在芯片內(nèi)部完成，而不需要外加濾波裝置。其額定濾波帶寬為，同時支持高達(dá)的數(shù)據(jù)傳輸速率。收發(fā)器的主要特點(diǎn)如下： 頻帶為 傳輸速率可達(dá)； 不需要外加濾波裝置或電感； 電源工作電流低至，頻率為； 可用關(guān)斷模式調(diào)節(jié)占空比（大于）； 具有極低的天線輻射； 內(nèi)含的邏輯接口可用于標(biāo)準(zhǔn)集成電路； 所需外圍器件很少； 具有發(fā)送接收的待機(jī)方式，可用于雙向連接控制。MICRF005的結(jié)構(gòu)及引腳功能的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示。它由三部分組成：下行變頻器，解調(diào)器和基準(zhǔn)控制電路。除了去耦電容外，僅需要外接兩個電容

3、（，）和一個定時器元件（）即可組成完整的收發(fā)器?？刂戚斎攵撕涂捎糜诳刂萍呻娐返牟僮?。這些輸入與兼容，且應(yīng)有上拉電阻。采用封裝，工作溫度范圍為，各引腳功能如表所列，引腳排列如圖所示。表1 MICRF005的引腳功能引  腳 名  稱 應(yīng)  用  說  明 1 T/R 發(fā)送/接收控制開關(guān)，低電平有效 2，3 VSSRF IC的RF接地部分 4 ANT 接收天線信號，并可提供過載保護(hù) 5 VDDRF 正電源，IC的RF輸入部分 6 VDDBB 正電源，IC的基帶輸入部分 7 CTH 提供內(nèi)部數(shù)據(jù)限幅比較器的基準(zhǔn)值，可以看作低通濾波器RC，并帶有額定

4、值為30k的阻抗 8 VSBB IC的基帶接地部分 9 DO CMOS兼容的數(shù)據(jù)輸出信號 10 SHUT 關(guān)斷模式，低電平有效 11 NC 不連接，禁止使用 12 CAGC 積分電容，用于調(diào)節(jié)占空比 13 NC 關(guān)斷模式，低電平有效 14 REFOSC 調(diào)諧和校正的時間基準(zhǔn)值 應(yīng)用電路的典型應(yīng)用電路如圖所示。下面給出該電路的一些具體設(shè)計方法。 旁路電容的參數(shù)設(shè)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(shè)計時可在引腳上接兩個旁路電容，并將引腳和引腳連接在一起。實(shí)際使用中可將三個去耦電容并聯(lián)，然后再與一個電阻串聯(lián)，推薦電容值為、和。 帶通濾波選擇如果設(shè)備安裝在

5、周圍噪聲較大的環(huán)境里，可將帶通網(wǎng)絡(luò)的設(shè)定端連接在和管腳之間，以提供有選擇性的接收頻帶，同時也可添加過載保護(hù)。 自動增益控制（）的配置()基準(zhǔn)振蕩頻率的設(shè)計與超外差式接收機(jī)相類似，內(nèi)部的頻率與引入的理想傳送頻率的差值一定等于中心頻率。設(shè)計時，可以用下式來計算給定時的值：±()式中 和的單位是。對于任何給定的值，的值可以分為高側(cè)混頻”和“低側(cè)混頻”兩組。一般來說,一側(cè)對另一側(cè)沒有優(yōu)先選擇權(quán)，故可在其中任選其一?？墒褂孟率絹碛嬎慊鶞?zhǔn)振蕩頻率式中的單位是。在芯片的端上連接頻率為的石英晶體振蕩器可完全保證四位十進(jìn)制數(shù)的準(zhǔn)確率。表列出了-芯片工作時的一般發(fā)送頻率。表2 一般發(fā)送頻率發(fā)送頻率（fT

6、X） 基準(zhǔn)振蕩頻率（fT） 868.35MHz 13.6050MHz 915MHz 14.3359MHz 916.5MHz 14.3594MHz （）電容的選擇首先應(yīng)選擇連續(xù)時間的電平限幅數(shù)據(jù)。電容的主要取決于系統(tǒng)狀況，包括系統(tǒng)解碼響應(yīng)時間和數(shù)碼結(jié)構(gòu)。引腳的源阻抗為：×這里，的單位是。假定連續(xù)限幅時間已被設(shè)定，那么電容值便可通過來進(jìn)行計算。在實(shí)際設(shè)計時，選擇標(biāo)準(zhǔn)值為±×的陶瓷電阻即可。（）連續(xù)模式下電容的選擇選擇合適的能夠使控制電壓的起伏最小。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，應(yīng)使用較大的電容。實(shí)際使用證明：的值在之間比較合適。實(shí)際電容值可由控制電壓所需的時間決定，而控制電壓則由完

7、全放電條件決定。這個設(shè)定時間一般可由等式給出，這里是，而是秒。    （）占空比電容的選擇一般來說，在集成電路啟動之后，的控制電壓在芯片關(guān)斷期間應(yīng)盡快地再充滿。因?yàn)樵诩呻娐穯又螅耐仆祀娏魈嵘筋~定電流的倍只需幾毫秒時間。為了使控制電壓的壓降能夠在幾毫秒內(nèi)再充滿，應(yīng)仔細(xì)考慮電容值和關(guān)斷時間周期。壓降的極性意味著電壓的升高或降低。既然啟動電流是關(guān)斷電流的，那么，使電壓恢復(fù)最差的情況應(yīng)是電壓下行降落。電壓下行降落被再充滿可根據(jù)下式上式中的為最初幾毫秒的啟動電流，為電容值，為壓降恢復(fù)時間，為電壓降。結(jié)束語芯片采用“天線輸入、數(shù)據(jù)輸出”的工作方式，可廣泛應(yīng)用于無線游戲機(jī)控制、安全報警以及中等速率的數(shù)據(jù)解調(diào)等系統(tǒng)中。 <script event=