無線FSK收發(fā)器micrf506中文數(shù)據(jù)表

1、MICRF506410 mhz到450 mhz的ISM波段收發(fā)器總則MICRF506是一個真正的單片頻移鍵控(FSK)收發(fā)器，主要用于半雙工傳輸?shù)碾p向射頻鏈接。是符合歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(ETSI)規(guī)范,EN300 220的無線UHF多頻道FSK收發(fā)的器件。發(fā)射器由鎖相環(huán)頻率合成器和功率放大器組成。頻率合成器由壓控振蕩器(VCO),晶體振蕩器,雙系數(shù)預(yù)分頻器、可編程分頻器,和相位檢測器組成。環(huán)路濾波器是靈活性的外置方式,可以是一個簡單的無源電路。功率放大器的輸出功率支持7級可編程。鎖定檢測電路用于檢測出PLL的鎖定。在接收模式下，PLL合成器生成的本振（LO）信號。提供LO頻率的N，M和A值存儲在

2、N0，M0，和A0寄存器。接收器是一個零中頻（IF）類型，這就使得低功耗集成低通濾波器的信道濾波成為可能。接收器包含一個用于驅(qū)動一對正交混合的低噪聲放大器（LNA）?；祛l器輸出饋送到兩個正交相位完全相同的信號通道。每個通道包括一個前置放大器、一個三階薩倫鍵控 RC低通濾波器（出現(xiàn)鄰道強(qiáng)信號時保護(hù)接下來的開關(guān)電容濾波器），和一個限幅器。主通道濾波器是一個由6極點開關(guān)電容實現(xiàn)的橢圓曲線的低通濾波器。薩倫鍵控RC濾波器的截止頻率可編程為4個不同頻率：100kHz、150kHz、230kHz和340kHz。解調(diào)I和Q通道的輸出產(chǎn)生一個數(shù)字的數(shù)據(jù)輸出。解調(diào)器檢測I、Q通道的相對相位。如果I通道信號滯后于

3、Q通道，F(xiàn)SK調(diào)制頻率就高于LO頻率（數(shù)據(jù)“1”）。如果I通道超前Q通道，F(xiàn)SK調(diào)制頻率就低于LO頻率（數(shù)據(jù)“0”）。這個接收的輸出在DataIXO引腳是有效的。接收信號強(qiáng)度指示（RSSI）電路指示收到信號的電平。所有幫助文件都能在Micrel的網(wǎng)站上找到。特征 l 真正的單片收發(fā)器l 數(shù)字位同步器l 接收信號強(qiáng)度指示（RSSI）l 接收和發(fā)送電源管理l 掉電功能l 參考晶振調(diào)整能力l 頻率誤差評估l 三線編程串行接口l 寄存器回讀功能應(yīng)用l 遙測技術(shù)l 遠(yuǎn)程測量l 無線控制器l 遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)無線中繼l 無線摩登l 無線安全系統(tǒng)RadioWire® RF 選型指南器件頻率范圍最大數(shù)據(jù)速率

4、接收功耗供應(yīng)電壓發(fā)送功耗調(diào)制發(fā)送封裝MICRF500700MHz 1.1GHz128k Baud12mA2.5 to 3.4V50mAFSKLQFP-44MICRF501300MHz 440MHz128k Baud8mA2.5 to 3.4V45mAFSKLQFP-44MICRF505850MHz 950MHz200k Baud13mA2.0 to 2.5V28mAFSKMLF-32MICRF506410MHz 450MHz200k Baud12mA2.0 to 2.5V21.5mAFSKMLF-32MICRF405290MHz 980MHz200k BaudNA2.0-3.6V18mAFSK

5、/ASKMLF-24訂購信息部件編號結(jié)溫范圍(1)封裝MICRF506YML TR40° to +85°C無鉛 32-Pin MLFTMMICRF506BML TR40° to +85°C32-Pin MLFTM方框圖IF放大薩倫鍵控主濾波器SCLKIOLNA薩倫鍵控主濾波器解調(diào)器時鐘恢復(fù)控制邏輯CSDATAIXOIF放大LC 濾波器ANTPALO緩沖4分頻偏移量控制調(diào)制器RSSIDATACLKRSSICIBIASPA緩沖頻率 合成器XCOLDPTATBIAS偏置XTALINXTALOUTCPOUTVCOVARIN環(huán)路 濾波器引腳配置MICRF506BM

6、L32-Pin MLF引腳描述引腳編號引腳名稱類型引腳功能1RFGNDLNA和PA電路地2PTATBIASO連接偏置電路電阻3RFVDDLNA和PA電路供電4RFGNDLNA和PA電路地5ANTI/O天線輸入/輸出6RFGNDLNA和PA電路地7RFGNDLNA和PA電路地8NC不連接9CIBIASO連接偏置電路電阻10IFVDDIF/混頻器供電11IFGNDIF/混頻器地12ICHOUTO測試引腳13QCHOUTO測試引腳14RSSIO接收信號強(qiáng)度指示15LDOPLL鎖定檢出16NC不連接引腳編號引腳名稱類型引腳功能17NC不連接18DATACLKO接收/發(fā)送數(shù)據(jù)時鐘輸出19DATAIXOI

7、/O接收/發(fā)送數(shù)據(jù)輸入/輸出20IOI/O三線接口數(shù)據(jù)輸入/輸出21SCLKI三線接口串行時鐘輸入22CSI三線接口片選23XTALINI晶體振蕩器輸入24XTALOUTO晶體振蕩器輸出25DIGVDD數(shù)字電路供電26DIGGND時鐘電路地27CPOUTOPLL電荷泵輸出28GND基底地29VARINIVCO變?nèi)荻O管30VCOGNDVCO地31VCOVDDVCO供電32NC不連接極限參數(shù)(1)供電電壓（VDD）+2.7V 任何引腳電壓（GND=0V）-0.3V到2.7V存儲溫度（TS）-55°C到+150°CESD等級(3) 2KV電氣性能(4)f = 433MHz。數(shù)據(jù)

8、速率= 125kbps，調(diào)制類型=閉環(huán)VCO調(diào)制，VDD = 2.5V；TA = 25°C，粗體值是指40°CTA+85°C，除非另外說明。標(biāo)志參數(shù)條件最小值典型值最大值單位RF頻率工作范圍410450MHz供電2.02.5V掉電電流0.33uA待機(jī)電流280uAVCO（壓控振蕩器）和PLL（鎖相環(huán)）部分基準(zhǔn)頻率440MHzPLL鎖定時間(5)3KHz帶寬433.75MHz到434.25MHz0.71.3ms430MHz到440MHz1.32msPLL鎖定時間(5)20KHz帶寬433.75MHz到434.25MHz0.3ms轉(zhuǎn)換時間(5)3KHz環(huán)路帶寬接收到發(fā)

9、送1.01.4ms發(fā)送到接收1.02.5ms待機(jī)到接收1.03ms待機(jī)到發(fā)送1.0ms晶體振蕩器啟動時間16MHz，9pF負(fù)載5.6pF負(fù)載電容1.0ms電荷泵電流VCPOUT=1.1V，CP_HI=0100125170uAVCPOUT=1.1V，CP_HI=1420500680uA發(fā)射部分輸出功率RLOAD=50，Pa2-0=11111dBmRLOAD=50，Pa2-0=001-7dBm輸出功率允差超出溫度范圍1dB超出供電范圍3dB發(fā)射電流消耗RLOAD=50，Pa2-0=11121.5mARLOAD=50，Pa2-0=00110.5mARLOAD=50，Pa2-0=0008mA二進(jìn)制FS

10、K頻率間隔(5)位率=200kbps20500kHz數(shù)據(jù)速率(5)VCO調(diào)制20200kbps分頻器調(diào)制20kbps工作參數(shù)(2)供電電壓（VIN）+2.0V到+2.5V射頻頻率 410MHz到 450MHz數(shù)據(jù)速率 <200k波特率環(huán)境溫度（TA）-40°C到+85°C封裝熱阻 MLFTM（JA）41.7°C/W標(biāo)志參數(shù)條件最小值典型值最大值單位占用帶寬(5)38.4kbps，=2，20dBc140kHz125 kbps，=2，20dBc550kHz200 kbps，=2，20dBc800kHz434MHz時諧波分量ETSI EN300 220（使用天線匹

11、配網(wǎng)絡(luò)）-36dBm限制頻帶的寄生輻射<1GHz(5)-54dBm寄生輻射<1GHz(5)-36dBm寄生輻射>1GHz(5)-30dBm接收部分接收電流消耗所有功能都上電12mA低噪聲前置放大器（LNA）分流10.3mALNA的開關(guān)電容濾波器分流9.8mA開關(guān)電容和LNA的分流8.0mA接收電流消耗變動超溫3mA接收靈敏度2.4kbps，=16，BER 10-113dBm4.8kbps，=16，BER 10-111dBm19.2kbps，=4，BER 10-106dBm38.4kbps，=4，BER 10-104dBm76.8kbps，=2，BER 10-101dBm125

12、 kbps，=2，BER 10-100dBm200 kbps，=2，BER 10-97 dBm接收最大輸入功率125 kbps，125kHz頻偏+12dBm20 kbps，40kHz頻偏+2dBm接收靈敏度允差超出溫度范圍4dB超出供電范圍1dB接收帶寬50350kHz共道抑制19.2kbps，=6，SC=133kHz-8dB鄰道抑制500kHz間隔，19.2kbps，主濾波器截止頻率133kHz48dB1MHz間隔，19.2kbps，主濾波器截止頻率133kHz56dB阻斷期望信號：19.2kbps，=6，3dB以上感測，SC=133kHz偏移±1MHz61dB偏移±2M

13、Hz58dB偏移±5MHz46dB偏移±10MHz62dB偏移±30MHz75dB1dB壓縮-34dBm輸入IP31MHz間隔的2邊頻-25dBmLO（本振）泄漏-90dBm寄生輻射(5)<1GHz，EN300 220-57dBm>1GHz，EN300 220-47dBm輸入阻抗50標(biāo)志參數(shù)條件最小值典型值最大值單位RSSI動態(tài)范圍50dBRSSI輸入范圍Pin=-110dBm0.9VPin=-60dBm2V數(shù)字輸入/輸出VIH輸入邏輯高電平0.7VDDVDDVVIL輸入邏輯低電平00.3VDDV時鐘/數(shù)據(jù)頻率(5)10MHz時鐘/數(shù)據(jù)占空比4555%

14、注意：1、超過極限參數(shù)可能損害器件。2、不保證超出器件工作范圍以外的功能。3、器件對靜電敏感，處理注意事項建議，以人體電阻模型，每100pF串聯(lián)1.5K。4、僅代表封裝產(chǎn)品的技術(shù)參數(shù)。5、由設(shè)計決定。編程概述MICRF506的功能通過一組程序位流的編碼激活。程序位流根據(jù)一組可尋址控制寄存器的設(shè)置有序排列，每個寄存器支持8位。MICRF506總共有23個控制寄存器，按0到22的地址排列。使用者可以讀取全部控制寄存器，也可以寫前22個寄存器（0到21），寄存器22是只讀寄存器。所有控制寄存器都是8位，在訪問控制寄存器時，8個位都必須一起被寫入或讀出。某些寄存器的8個為并不是都會用到，不用的位的值是

15、“不在乎。”控制寄存器0表示地址為0的控制寄存器，控制寄存器1表示地址為1的控制寄存器，以次類推。下表是控制寄存器的匯總表。除了不用的位（標(biāo)記“-”）都是命令位（標(biāo)記為“0”或“1”）的編碼?？偸蔷S持它們?nèi)缦卤硭尽５刂窋?shù)據(jù)A6A0D7D6D5D4D3D2D1D00000000LNA_byPA2PA1PA0Sync_enMode1Mode0Load_en0000001Modulation1Modulation000RSSI_enLD_enPF_FC1PF_FC00000010CP_HISC_by0PA_ByOUTS3OUTS2OUTS1OUTS00000011110VCO_IB2VCO_IB1

16、VCO_IB0VCO_freq1VCO_freq00000100Mod_F2Mod_F1Mod_F0Mod_I4Mod_I3Mod_I2Mod_I1Mod_I00000101-01Mod_A3Mod_A2Mod_A1Mod_A00000110-Mod_clkS2Mod_clkS1Mod_clkS0BitSync_clkS2BitSync_clkS1BitSync_clkS0BitRate_clkS20000111BitRate_clkS1BitRate_clkS0RefClk_K5RefClk_K4RefClk_K3RefClk_K2RefClk_K1RefClk_K00001000110Sc

17、Clk4ScClk3ScClk2ScClk1ScClk00001001001XCOtune4XCOtune3XCOtune2XCOtune1XCOtune00001010-A0_5A0_4A0_3A0_2A0_1A0_00001011-N0_11N0_10N0_9N0_80001100N0_7N0_6N0_5N0_4N0_3N0_2N0_1N0_00001101-M0_11M0_10M0_9M0_80001110M0_7M0_6M0_5M0_4M0_3M0_2M0_1M0_00001111-A1_5A1_4A1_3A1_2A1_1A1_00010000-N1_11N1_10N1_9N1_800

18、10001N1_7N1_6N1_5N1_4N1_3N1_2N1_1N1_00010010-M1_11M1_10M1_9M1_80010011M1_7M1_6M1_5M1_4M1_3M1_2M1_1M1_00010100101000110010101-FEEC_3FEEC_2FEEC_1FEEC_00010110FEE_7FEE_6FEE_5FEE_4FEE_3FEE_2FEE_1FEE_0編程位名稱由不用位 (“-”) 和命令位 (“1” or “0”) 表示. 命令位的改變可能導(dǎo)致故障。表1 MICRF506的控制寄存器通過三線接口去訪問MICRF506的控制寄存器；SCLK、IO和CS分別

19、表示時鐘線、數(shù)據(jù)線和片選線。三線接口專門用于訪問控制寄存器，稱為控制接口。接收數(shù)據(jù)（通過射頻）和數(shù)據(jù)發(fā)送（通過射頻）由DataIXO和DataClk（如果使能）處理。稱為數(shù)據(jù)接口。使用者通過外置的SCLK來確定訪問控制寄存器執(zhí)行一個比特率。如果CS未激活，MICRF506將忽略SCLK的傳輸。MICRF506可以掛接到一個總線上與其他設(shè)備共享時鐘線和數(shù)據(jù)線。在產(chǎn)生一個電池復(fù)位后，所有控制寄存器都可以被寫入，在動作期間，只寫入一個寄存器還是足夠了。MICRF506將在產(chǎn)生電池復(fù)位后自動進(jìn)入掉電模式。寫MICFR506的控制寄存器寫操作：一個八位編碼加載到MICRF506后由一個加載信號去激活新的

20、設(shè)置。產(chǎn)生這些事件叫做“寫序列”。寫序列更新的是可能所有寄存器，也可能是1個或n個寄存器。要寫入的地址（或要寫入的首地址）可以是任何有效的地址（0-21）。IO線在寫時總是輸入到MICRF506（對使用者而言是輸出）。寫什么：l 要寫入的控制寄存器的地址（如果不只一個控制寄存器，要寫入的地址就是第一個控制寄存器的地址）。l 一個位去使能控制寄存器的讀寫，稱作R/W位。l 要寫入控制寄存器的值。寫什么字段描述地址7位字段，范圍從0到21，高位在前。R/W位1位字段，=“0”為寫操作。值八位位組的編碼（1-22個八位）。每個八位都是高位在前。第一個八位被寫入到指定的地址（=“地址”），下一個八位（

21、如果只剩一個了）立刻就會被寫入到地址=“地址+1”的控制寄存器。表2如何寫：激活CS去激活啟動一個寫序列。CS的激活狀態(tài)是“高”。使用SCLKIO串行接口去鐘控“地址”和“R/W”位和“值”進(jìn)入到MICRF506。MICRF506將在SCLK的下降沿對IO采樣，請確保在下降沿之前去改變IO的狀態(tài)。請參見下圖。閑置CS去產(chǎn)生一個加載信號完成寫序列。注意：這兒是一個特殊情況。如果編程位調(diào)用加載使能位“l(fā)oad_en”（控制寄存器0的位0）是“0”，就不會產(chǎn)生加載脈沖?！熬幊绦酒钡膬煞N不同的方式：l 寫入控制寄存器編碼集（0-22）（寫入1個、全部或n個寄存器）在寄存器具有增量地址時候。l 寫入控

22、制寄存器編碼集在寄存器組不具有增量地址時候。寫單個寄存器在這里介紹寫一個地址為“A6、A5、A0”的控制寄存器。在工作期間，寫一個寄存器足夠去改變收發(fā)器工作方式了。典型例子：從接收模式到掉電模式的改變。寫什么字段描述地址7位=A6、A5、A0（A6=最高位，A0=最低位）R/W位“0”為寫操作。值8位=D6、D5、D0（D6=最高位，D0=最低位）表3“地址”和“R/W”位一起組成一個8位，再加上一個8位編程位輸入，總計2個8位被鐘控送入MICRF506。如何寫：l 拉高CSl 用SCLK和IO鐘控送入2個8位l 拉低CS內(nèi)部產(chǎn)生一個加載脈沖在這兒 要寫入到寄存器i的數(shù)據(jù)R/W 寄存器i的地址

23、圖1圖1中，IO在SCLK的上升沿改變。MICRF506在下降沿采樣IO。R/W值寫操作總是為“0”。寫所有寄存器這兒介紹的是，在上電后，所有可寫寄存器都要被寫過。寫所有寄存器在任何時候都可以完成?？偸峭ㄟ^寫所有寄存器來獲得最即時的固件。即時付出代價是延長了寫時間，從而導(dǎo)致改變MICRF506的工作方式的時間延長。寫什么字段描述地址“000000”（從第一個地址開始寫，即0）R/W位“0”為寫操作。值第1個8位是控制寄存器0的值，第2個8位是控制寄存器1的值，以此類推，到第22個8位是控制寄存器21的值。詳見本文實際值部分。表4“地址”和“R/W”位組成1個8位，加上22個8位編程位輸入，總計

24、23個8位被鐘控送入MICRF506。如何寫：l 拉高CSl 用SCLK和IO鐘控送入23個8位l 拉低CS參見下一節(jié)“寫n個增量地址的寄存器”的時序圖。寫n個增量地址的寄存器除了輸入全部字節(jié)，還可能輸入n個字節(jié)集，從地址i=“A6、A5、A0”開始。典型例子：鐘控送入一個新的分頻器設(shè)置（即改變RF頻率）。被寫的“增量地址”寄存器位于i、i+1、i+2。寫什么字段描述地址7位=A6、A5、A0（A6=最高位，A0=最低位）（要寫的第一個字節(jié)地址）。R/W位“0”為寫操作。值n*8位=D7, D6, D0 (D7 = msb, D0 = lsb)（寫到地址“i”的寄存器）D7, D6, D0 (

25、D7 = msb, D0 = lsb)（寫到地址“i+1”的寄存器）D7, D6, D0 (D7 = msb, D0 = lsb)（寫到地址“i+n-1”的寄存器）。表5“地址”和“R/W”位組成1個8位，加上n個8位編程位輸入，總計1+n個8位被鐘控送入MICRF506。如何寫：l 拉高CSl 用SCLK和IO鐘控送入1+n個8位l 拉低CS圖2中，IO在SCLK的上升沿改變。MICRF506在下降沿采樣IO。R/W值寫操作總是為“0”。內(nèi)部產(chǎn)生一個加載脈沖在這兒數(shù)據(jù)寫到寄存器i+n-1數(shù)據(jù)寫到寄存器iR/W要寫的第一個字節(jié)地址寄存器i要寫的第一個字節(jié)地址寄存器i要寫的第一個字節(jié)地址寄存器i

26、要寫的第一個字節(jié)地址寄存器i要寫的第一個字節(jié)地址寄存器i圖2寫n個非增量地址的寄存器一個寫序列同樣可以非增量地址的寄存器。非增量地址如：“0、1、3”。然而,這需要更多的開銷,使用者應(yīng)該考慮產(chǎn)生一個“連續(xù)”的更新的可能性,例如,通過寫作“0、1、2、3”（寫“2”的當(dāng)前值送入“2”中）。最簡單的固件總是通過寫所有寄存器實現(xiàn)。參見前面的部分。這個寫序列分別送入串行總線端口：l 清除“l(fā)oad_en”（控制寄存器0的位0）除能加載信號的產(chǎn)生。l 反復(fù)操作每個增量地址組：Ø 激活CSØ 輸入這組的首地址、R/W位及值Ø 閑置CSØ 最后，置位“l(fā)oad_en”

27、使能產(chǎn)生一個加載信號參照前面如何在MICRF506寫1或n（增量地址）個寄存器的部分。從MICRF506的控制寄存器讀“讀序列”是：1. 輸入地址和R/W位2. 改變IO的方向3. 讀出一個8位數(shù)，并改變IO再次返回方向讀全部、1或n個寄存器是可能的。去讀的地址（或從第一個地址去讀）可以是任何有效地址（0-22）。讀操作的不會損壞的，即值不會改變。IO在讀序列的部分對MICRF506是輸出（對使用者就是輸入）。參見以下的步驟描述。讀序列是指讀n個寄存器，n為1-23。從MICRF506讀n個寄存器IO輸入IO輸出即時時間 R/W 從寄存器i讀出的數(shù)據(jù)寄存器i的地址圖3圖中，i寄存器被讀取，地址

28、是A6、A5、A0，A6=最高位，讀出的數(shù)據(jù)是D7、D6、D0。R/W讀操作始終為“1”。SCLK和IO一起來自于串行接口。使用外部的SCLK讀和寫操作一樣。l 激活CSl 輸入去讀取的地址（或從第一個地址去讀）（7位）包括l R/W位=1去使能讀操作l IO對使用者產(chǎn)生一個輸入（設(shè)置為3態(tài)）l 讀n個8位。SCLK的第一個上升沿將使IO設(shè)置成從MICRF506輸出。MICRF506將在正沿改變IO。使用者應(yīng)該在負(fù)沿去讀取IO。l 再從使用者產(chǎn)生一個輸出到IO。編程接口時序三線編程接口的時序規(guī)范如圖4和表6所示。圖4符號參數(shù)值單位最小典型最大TperSCLK的最小周期50nsThighSCLK

29、最小高電平時間20nsTlowSCLK最小低電平時間20nstfallSCLK的最大下降沿時間1µstriseSCLK的最大上升沿時間1µsTcsrCS的上升沿到SCLK的下降沿的最大時間0nsTcsfCS的上升沿到SCLK的上升沿的最小延時5nsTwrite有效IO到SCLK的下降沿的最小寫操作延時0nsTread有效IO到SCLK的上升沿的最小讀操作延時(假設(shè)IO上有25pF的負(fù)載電容)75ns表6 三線編程接口的時序規(guī)范上電復(fù)位當(dāng)應(yīng)用電壓加到MICRF506上時，將進(jìn)入一個上電復(fù)位狀態(tài)。在上電復(fù)位時間周期，MICRF506處于一個未知的狀態(tài)，使用者將等待直到完成（見表

30、6）。上電復(fù)位的時間應(yīng)該以涵蓋表6的全部條件考慮，將以一個最大延遲時間來處理?；蛟S是最小化的上電復(fù)位時間更有利某些應(yīng)用。這種情況我們推薦遵循以下步驟：編程摘要l 用CS、SCLK和IO獲取MICRF506的控制寄存器訪問。l SCLK由使用者控制。l 正沿寫入MICRF506（讀MICRF506在負(fù)沿）。l 負(fù)沿從MICRF506讀出（MICRF506寫在正沿）。l 上電后：寫入完成控制寄存器的設(shè)置。l R/W位是1個位長（“1”為讀，“0”為寫）。l 地址和R/W位一起組成1個8位。l 所有寄存器都是8個位長，輸入/讀出的最高位在第一位。l 對于控制寄存器總是寫入8個位/讀出8個位。即使寄存

31、器使用少于8位的情況也是一樣。l 寫：拉高CS，寫入地址和R/W位，然后用新值填充到指定地址的控制寄存器，并拉低CS加載，也就是新的控制寄存器值激活（“l(fā)oad_en”=1）。l 讀：拉高CS，寫入地址和R/W位，設(shè)置IO為輸入，讀取當(dāng)前控制寄存器地址的內(nèi)容，拉低CS，并設(shè)置IO為輸出。頻率合成器頻率合成器由壓控振蕩器(VCO),晶體振蕩器,雙系數(shù)預(yù)分頻器、可編程分頻器,和相位檢測器組成。環(huán)路濾波器靈活外置，可以是一個簡單是無源電路。相位檢測器比較兩路信號的頻率，并產(chǎn)生一個正比于輸入信號差異的誤差信號。這個誤差信號控制壓控振蕩器(VCO)建立一個輸出頻率。輸出頻率又經(jīng)過一個分頻器反饋到相位檢測

32、器的輸入，形成一個反饋環(huán)。如果輸出頻率發(fā)生漂移，誤差信號就加大，促使輸出頻率朝反方向移動，以便減少誤差信號。因此輸出被另外的輸入鎖定頻率。這個輸入稱作基準(zhǔn)，是一個由晶體振蕩器產(chǎn)生的非常穩(wěn)定的頻率。下圖所示的方框圖是基于PLL的頻率合成器的基本原理和結(jié)構(gòu)。MICRF506還有一個提高頻率分辨率的雙系數(shù)預(yù)分頻器。在雙系數(shù)預(yù)分頻器里，主分頻器分成兩部分，主體部分N和一個附加分頻器A，且A<N。兩個分頻器都被雙系數(shù)預(yù)分頻器的輸出鐘控，但只有N分頻器的輸出反饋到相位檢測器。預(yù)分頻器將首先除以16。N和A都向下計數(shù)直到A到達(dá)0，此時預(yù)分頻器切換到16+1的除法比例，N分頻器也完成了A的計數(shù)。繼續(xù)計數(shù)

33、直到N達(dá)到0，那就是一個額外的N-A計算器。在此反復(fù)循環(huán)。N、M和A的長度分別是12、12和6位，其值可以從下面的公式計算：式中： fPhD：相位檢測器比較頻率； fXCO：晶體振蕩器頻率； fVCO：壓控振蕩器頻率； fRF ：RF載波頻率。有兩組分頻因子的設(shè)置（即A0和A1）。如果調(diào)制被使用分頻選中（Modulation1=1，Modulation0=0），兩組設(shè)置就程序化提供兩組RF頻率，分別指定兩邊頻移。至于其他調(diào)制方式，接收模式也在內(nèi)，將使用0設(shè)置。晶體振蕩器地址D7D6D5D4D3D2D1D00001001001XCO tune4XCO tune3XCO tune2XCO tune

34、1XCO tune0晶體振蕩器是非常關(guān)鍵的部分，它既是RF輸出頻率的基準(zhǔn)，也是接收LO頻率的基準(zhǔn)，必須具有非常良好的相位和頻率穩(wěn)定度。16MHz外圍元件的晶體振蕩器原理圖如圖5所示。圖5晶振連接到XTALIN和XTALOUT引腳之間（23腳和24腳）。另外，晶振的負(fù)載電容是必須的。負(fù)載電容的值取決于指定晶振的電容負(fù)載能力CL。負(fù)載電容見于晶振端子之間，為了晶振在指定頻率振蕩，負(fù)載電容應(yīng)該等于CL。 Cparasitic：寄生電容；寄生電容有引腳輸入電容和PCB走線電容。典型的總寄生電容大約6pF。實例中，9pF負(fù)載的晶振推薦外圍負(fù)載電容為5.6pF。它也可能在內(nèi)部使用5個調(diào)整位XCOtune4

35、 XCOtun0切換內(nèi)部電容去調(diào)整晶體振蕩器。當(dāng)XCOtune4 XCOtun0=0時，就沒有內(nèi)部電容連接到晶振引腳。當(dāng)XCOtune4 XCOtun0=1時，所有內(nèi)部電容都連接到晶振引腳。圖6所示為兩種不同電容值的調(diào)整范圍，1.5pF和無電容。晶振采用東洋通信的TN4-26011。技術(shù)參數(shù)為：TSX-10A封裝，標(biāo)稱頻率16.000000MHz，頻率公差±10ppm，頻率穩(wěn)定度±9ppm，負(fù)載電容9pF，振蕩器牽引靈敏度15ppm/pF.當(dāng)外接電容選擇1.5pF，且XCOtune=16時，其總電容剛好約9pF。XCO位值圖6 XCO調(diào)整表7列出了啟動時間。由此可知，更大的

36、電容將使啟動時間慢下來。晶體振蕩器的啟動時間典型值約1mS，因此，為了節(jié)省電流消耗，XCO在其他任何電路之前被打開。在啟動期間，XCO的振幅最終將達(dá)到一個足夠觸發(fā)M計數(shù)器的水平。M計數(shù)器在計數(shù)到2后輸出脈沖使其余電路打開。這個預(yù)啟動期間的電流消耗大約280uA。XCO調(diào)整啟動時間(µs)05901590270047008810161140312050表7 CEXT=1.5pF的典型值如果使用外部基準(zhǔn)替代晶振，信號應(yīng)該施加到24腳XTALOUT。由于XCO內(nèi)部有直流設(shè)置，因此推薦在外部基準(zhǔn)到XTALOUT引腳之間采用交流耦合。VCOA6A0D7D6D5D4D3D2D1D00000011

37、110VCO _IB2VCO _IB1VCO _IB0VCO _freq1VCO _freq0VCO沒有外圍元件，如果用3位設(shè)置偏置電流，2位設(shè)置RF頻率，那么這5位設(shè)置RF頻率如下表所示：RF freq.VCO _IB2VCO _IB1VCO _IB0VCO _freq1VCO _freq0410MHz10101410-423MHz10101423-436MHz10010436-450MHz01111表8 VCO的位設(shè)置偏置位將優(yōu)化相位噪聲，頻率位控制VCO里的一個電容組。RF頻率對應(yīng)一個變?nèi)荻O管電壓，其調(diào)諧范圍取決于RF頻率設(shè)置，如圖7所示。當(dāng)調(diào)諧電壓在0.91.4V時，VCO的增益最大

38、，大約3235MHz/V。因此建議變?nèi)荻O管電壓保持在這個范圍。當(dāng)設(shè)計PLL環(huán)路濾波器時，變?nèi)荻O管引腳上的輸入電容必須考慮進(jìn)去。這是設(shè)計高帶寬環(huán)路濾波器最關(guān)鍵的地方，相當(dāng)于一個小的元件值。這個輸入電容大約6pF。圖7 RF頻率與變?nèi)荻O管電壓和VCO頻率位（VDD=2.5V）電荷泵A6A0D7D6D5D4D3D2D1D00000010CP_HISC_by0PA_byOUTS3OUTS2OUTS1OUTS1電荷泵電流可以被CP_HI（“1”500uA）設(shè)置成125uA或500uA。這將影響環(huán)路濾波器元件值，見“PLL濾波器”部分。在絕大部分情況下，低電流是最合適的。為了滿足使用相位檢測頻率和高

39、PLL帶寬的應(yīng)用，500uA可能是更好的選擇。PLL濾波器PLL濾波器的設(shè)計將直接影響頻率合成器的性能。PLL濾波器是靈活地保留在外部。設(shè)計MICRF506的環(huán)路濾波器主要輸入的參數(shù)是調(diào)制方式和位率。這些選擇也將影響轉(zhuǎn)換時間和相位噪聲。MICRF506有兩種方式可以實現(xiàn)頻率調(diào)制，由VCO調(diào)制或者由內(nèi)部的分頻器調(diào)制（詳見頻率調(diào)制章節(jié)）。在第一種情況，每個新的數(shù)據(jù)位都需要PLL鎖定在一個新的載波頻率上。此時的PLL帶寬就需要足夠高。推薦使用一個三階濾波器來抑制相位檢測頻率，因為它幾乎不會抑制，當(dāng)在一個低帶寬濾波器的VCO上進(jìn)行調(diào)制時。圖8是一個二階（R2=0 和C3=NC）和三階環(huán)路濾波器的原理圖

40、。圖8 二階和三階環(huán)路濾波器原理圖表9所示是三種不同的環(huán)路濾波器。前兩個用于VCO調(diào)制，最后一個用于內(nèi)部分頻器調(diào)制。其元件值是按RF頻率=434MHz、VCO增益=32MHz/V和電荷泵電流=125uA計算的。其他設(shè)置如下表所示。5pF變?nèi)荻O管引腳電容（29腳）對兩種超低帶寬濾波器的元件值沒有任何影響。波特率（kbps）PLL BW （kHz）相位邊緣相位檢測頻率（kHz）C1C2R1R2C3VCO>38.40.85610010nF100nF6.2k0NCVCO>1253,256100680pF6.8nF22k0NC分頻器<201386500150pF10nF18k82k4

41、.7pF表9環(huán)路濾波器元件值鎖定檢測鎖定檢測可以由設(shè)置LD_en=1使能。當(dāng)LD引腳為高電平時，表明PLL已鎖定。工作模式A6A0D7D6D5D4D3D2D1D00000000LNA_byPA2PA1PA0Sync_enMode1Mode0Load_enMode1Mode0狀態(tài)描述00掉電保持寄存器配置01備用僅晶體振蕩器運行10接收完整接收11發(fā)送通過PA狀態(tài)完整發(fā)送同步/非同步模式發(fā)送Sync_en狀態(tài)描述0RX：位同步關(guān)閉數(shù)據(jù)透傳接收0TX：DataClk關(guān)閉數(shù)據(jù)透傳發(fā)送1RX：位同步開啟位時鐘由發(fā)射器生成1TX：DataClk開啟位時鐘由發(fā)射器生成在接收模式，當(dāng)Sync_en=1，將使

42、能同步。位同步時鐘必須被編程，參見位同步章節(jié)。同步時鐘將被設(shè)置在DATACLK引腳輸出。在接收模式，當(dāng)Sync_en=1，時鐘信號在DATACLK引腳是一個可編程的位率時鐘。此時收發(fā)器控制實際數(shù)據(jù)速率。發(fā)送數(shù)據(jù)將在DATACLK的上升沿被采樣。因此，微控制器可以在負(fù)沿去改變發(fā)送的數(shù)據(jù)。這個時鐘用于以下目的，波特率時鐘、被編程在同種方式的調(diào)制時鐘以及位同步時鐘。式中：fBITRAE_CLK：用于控制位率的時鐘頻率，應(yīng)該等于位率（20kbps的位率需要一個20kHz頻率的時鐘）；fXCO：晶體振蕩器的頻率；Refclk_K：6位分頻器，其值是163；BitRate_clkS：位率設(shè)置，其值是06。

43、數(shù)據(jù)接口MICRF506的接口能分成兩個獨立的接口。一個“編程接口”和一個“數(shù)據(jù)接口”?！熬幊探涌凇笔且粋€三線串行可編程接口，已在編程章節(jié)介紹。數(shù)據(jù)接口可以編程為同步/非同步模式。MICRF506在同步模式被定義為“主機(jī)”，并且提供一個數(shù)據(jù)時鐘，允許使用者利用低成本的微控制器來提供基準(zhǔn)頻率。數(shù)據(jù)接口被定義在所有使用者的活動都應(yīng)該發(fā)生在下降沿的方式，如圖9和10所示。這兩個圖闡明了在接收模式和發(fā)射模式DATACLK與的關(guān)系。在接收模式，MICRF506在上升沿送出數(shù)據(jù)，“使用者”在下降沿采集數(shù)據(jù)。圖9接收模式的數(shù)據(jù)接口在發(fā)射模式，使用者在上升沿送出數(shù)據(jù)，MICRF506在下降沿采集數(shù)據(jù)。圖10發(fā)

44、射模式的數(shù)據(jù)接口當(dāng)進(jìn)入發(fā)射模式時，從進(jìn)入發(fā)射模式的時刻到開始發(fā)送數(shù)據(jù)期間DATAIXO需要保持在三態(tài)。數(shù)據(jù)直接提供給調(diào)制電路，如果不遵守這個規(guī)則，將導(dǎo)致異常反應(yīng)。根據(jù)選擇的移頻鍵控調(diào)制，某種編碼可能是必須的。不同的調(diào)制類型和編碼以在頻率調(diào)制章節(jié)介紹過。接收器接收器是零中頻（IF）類型，為了使低功耗集成濾波器實現(xiàn)通道濾波成為可能。接收器加入了一個低噪聲放大器（LNA）用于驅(qū)動一組正交混頻器對?；祛l器輸出饋送相位正交的兩路完全相同的信道。每個通道包括一個前置放大器、一個來自于強(qiáng)領(lǐng)道信號的三階Sallen-Key RC低通濾波器和一個終端限幅器。主通道濾波器是由一個開關(guān)電容實現(xiàn)的一個六極點橢圓低通濾

45、波器。這個橢圓濾波器最小化對總電容的可選擇性和動態(tài)范圍的需求。Sallen-Key RC濾波器的截止頻率能編程為四個不同的頻率：100kHz、150kHz、230kHz和340kHz。如果檢測到信號有相位差。解調(diào)器解調(diào)I和Q通道輸出產(chǎn)生一個數(shù)字信號輸出。如果I通道信號滯后于Q通道，則FSK頻移位置在LO頻率之上（數(shù)據(jù)“1”）。如果I通道信號超前于Q通道，則FSK頻移位置在LO頻率之下（數(shù)據(jù)“。”）。接收器在DataIXO引腳上的輸出是有效的。一個RSSI電路（接收器信號強(qiáng)度指示）表明了接收信號電平。前端A6.A0D7D6D5D4D3D2D1D00000000LNA_byPA2PA1PA0Sync_enMode1Mode0Load_enRF接收器的低噪聲放大器用于在頻率轉(zhuǎn)換之前增強(qiáng)輸入信號。為了防止混頻器的噪聲影響整個前端的噪聲性能，這是非常重要的。LNA是一個二階放大器，434MHz的標(biāo)稱增益大約23db。整個前端增益大約3538db。在2.0V2.5V的供電范圍內(nèi)的增益變化