藍牙無線電調制解調器分析論文

1、藍牙無線電調制解調器分析論文摘要：Siw1701無線電調制解調器是用來解決藍牙無線通信用的單片集成電路。芯片內部包含一個2.4GHz無線電收發(fā)器、GFSK調制解調器和數(shù)字控制功能電路。Siw1701可與Siw1750/1760鏈接控制或者其它微控制器組合，構成藍牙無線通信產品。 關鍵詞：藍牙調制解調器嵌入式無線收發(fā)器 1SiW1701簡介 SiW1701無線電調制解調器是SiliconWavesOdyssey公司推出的用來解決藍牙無線通信用的IC，頻率范圍24002800MHz，接收機靈敏度-8085dBm，射頻輸出發(fā)射功率-4+4dBm，睡眠模式電流消耗790A。SiW1701完全符合藍牙1

2、.1規(guī)格，適合2級或3級發(fā)射功率分類，或者有外部電路的一級功率分類。直接轉換的無線電結構與集成的VCO和頻率合成器只需要很少外部組件。集成的模擬/數(shù)字轉換電路轉換在無線電和GFSK調制解器之間I/O信號。完整的GFSK調制解調器包含數(shù)字調制器。信道時限校正和比特限制器。集成的0dBm發(fā)射激勵器（末級前置放大器），有8個輸出功率等級控制。通過數(shù)字接口可與藍牙控制器Ics直接接口。對功耗進行了優(yōu)化設計，睡眠模式電流消耗790A。工作溫度-40+85。 圖1SiW1701內部結構方框圖 SiW1701無線電解調器適合所有需要一個無線電連接的應用。它是應用了藍牙無線技術、低功率和高性價比的方案?？蓱?/p>

3、于手持移動電話及其附件、辦公電腦、筆記本電腦和打印機、PDAs（個人數(shù)字助理）、個人備忘記事本和移媒體設備、數(shù)字相機和游戲手柄，遙控車鎖等。 2SiW1701內部結構與工作原理 SiW1701采用MLF-48封裝，內部結解調器內，為了轉換到一個外部設備，使用數(shù)據(jù)檢測和定時恢復回路來轉換數(shù)據(jù)。發(fā)射進程控制恰好以相反的順序進行。數(shù)據(jù)控制功能和一個編程接口，允許無線電調制解調器控制和一個柔性的接口一起，連接到外置藍牙鏈接控制器芯片上。為了有效地進行功率控制，此無線電的每個部分都可在不用時被關閉。主時鐘基準和低功率時鐘用來提供時鐘信號到外部設備和SiW1701。發(fā)射的信號是被GFSK調制過的數(shù)據(jù)，在芯

4、片產生一個+4dBm的無線電輸出，并允許提供給外置放大器一個功率控制信號。 （1）無線電接口 無線電接口允許通過一個外部線路與發(fā)射和接收藍牙無線電信號的天線連接；可以使用外部發(fā)射/接收轉換和功率放大器的控制信號；需要外部阻抗匹配和不平衡變壓器回路完成接到天線的接口。信號描述如表1所列。 表1信號描述 引腳名稱說明 4RF_OU發(fā)射器射頻輸出 3RF_IN射頻輸入到接收器 7IDAC外部功率放大器的功率控制，此輸出提供個可變的電流源，可用來控制外部功率放大器 33TX-RX-SWTTCH輸出信號指示無線電的電流等級。極性可以編程。默認設置：高電平時不射模式，低電平時發(fā)射模式 （2）調制解調器接口

5、 調制解調器接口在SiW1701和外部控制器IC之間傳輸藍牙數(shù)據(jù)。SiW1701上的可編程接口可以被設置成多種操作模式。接口的編程是通過內置寄存器實現(xiàn)的。調制調解器接口信號說明如表2所列。 （3）時鐘信號 32MHz時鐘用來作為射頻電路的基準，也為大部分內部數(shù)字電路提供時鐘信號和為外部處理器提供定時信號，說明如表3所列。 表2調制調解器接口信號說明 引腳名稱方向說明 23TX_DATAI發(fā)射數(shù)據(jù) 24RX_TX_DATAI/O接收數(shù)據(jù)或進發(fā)射數(shù)據(jù)（當設置為雙向I/O時） 22CD_TXENI/O具有載波檢波和發(fā)射啟動雙重功能。此雙向信號可以通過內置寄存器激活。在發(fā)射期間，此引腳可以用來作為一個

6、輸入信號指示正確的發(fā)射數(shù)據(jù)（TXEN）；在接收期間，此引腳可以用來作為輸出信號指示載波檢波（CD） 28RX_CLKO接收時鐘輸出，為藍牙分組數(shù)據(jù)恢復時的1MHz定時?？砂葱枰馆敵?20ENABLE_RMI使能SiW170lg工作 21HOP_STRBI由鏈路控制器產生的俁，用來指示TX或RX上升沿的開始 27BB_CLKO時鐘輸出，輸出到基帶回路。時鐘頻率可編程為32MHz輸入時鐘的1/1、1/2、1/3或1/4 32REXET_NI僅用于數(shù)字電路復位。狀態(tài)機構和內置寄存器復位到默認狀態(tài)。此信號應具有10s的最小脈沖寬度。注意：當RESET_RM被激活時，BB_CLK將被禁止 17PRO

7、TOCOLI設置接口協(xié)議，“0”標準模式 表3時鐘信號 引腳名稱方向說明 1XTAL-P/CLKI系統(tǒng)時鐘晶體振蕩器正輸入或者基準時鐘輸入 48XTAL-NI系統(tǒng)時鐘晶體振蕩器負輸入，或者基準時鐘輸入時，此引腳端不連接 27BB_CLKO時鐘輸出，輸出到基帶電路?？梢蕴峁?個時鐘頻率：12、13、16、32MHz （4）串行編程接口 通過串行編程接口（SPI）來訪問SiW1701IC的內部寄存器。SPI是一個可以由時鐘控制加速到4MHz的同步串行接口。SPI通信使用4種信號，見表4所列。 表4SPI可編程接口 引腳名稱方向說明 26SPI_RXDISPI接收端口，寫/輸入 30SPI_TXDO

8、SPI發(fā)射端口，讀/輸出 31SPI_CLKISPI總線的同步數(shù)據(jù)發(fā)射使用的時鐘輸入 29SPI_SSI從屬選擇輸入。選擇SiW1502IC作為一個發(fā)射的目標 （5）其它I/O 表5中的引腳由無線電調制解調器的各種模擬和數(shù)據(jù)電路使用。 表5其它I/O 引腳名稱方向描述 41VREFP_CAPI內置A/D轉換器基準電壓的退耦電容。建議值=100nF 42VREFM_CAPI內置A/D轉換器基準電壓的退耦電容。建議值=100nF 43VC_CAPI內置A/D轉換所依據(jù)的電壓的退耦電容。建議值=100nF 44VTUNEIVCO調諧控制輸入 16CHRG_PUMPIPLL充電泵輸出，到外部環(huán)路濾波器

9、電路 表6電源和接地引腳 引腳名稱方向說明 6VCCI模擬3V電源輸入 36VBATT_DIGI數(shù)字3V電源輸入 8VBATT_ANAI用來提供芯片內低功率調節(jié)器電源 9VCC_OUTO芯片內低功率穩(wěn)定器的輸出（模擬部分） 35VBB_OUTO芯片內低功率穩(wěn)定器的輸出（數(shù)字部分） 25VDD_IOI電源電壓到芯片接口 5,14,37GNDI接地引腳（總共3個）。另外，在插件的中心有一個可提供更好的 10REG_BYPASSO接電源旁路電容 19ENABLE_MOSFETO控制外部的電源電壓開關 （6）電源和接地 SiW1701的數(shù)字和模擬電路建議使用單獨的3V電源。電源和接地引腳如表6所列。另外，芯片的中心有一個可提供更好接地功能的接地腳。 3應用電路設計 操作中，需要SiW1701芯片的無線電和調制解調器接口、串行編程接口（SPI）和2個時鐘輸入。無線接口允許通過一個外部電路與發(fā)射和接收藍牙無線電信號的天線連接；可以使用外部發(fā)射/接收轉換和功率放大器的控制信號；需要外部阻抗匹配和不平衡變壓器回路來完成接到天線的接口。調制解調器接口在S