24GHzDSSS收發(fā)器芯片組RFW320原理與應(yīng)用

1、2.4GHzDSS敞發(fā)器芯片組RFW320原理與應(yīng)用摘要302芯片組由24、488、488三塊芯片構(gòu)成。該芯片組符合美國聯(lián)邦通信委員會15247和歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會300328的技術(shù)規(guī)范；工作頻率為24,數(shù)據(jù)速率最高可達(dá)32,輸出功率達(dá)+0峰值，接收靈敏度為-77,室內(nèi)有效距離約20。關(guān)鍵詞射頻無線收發(fā)器3021320芯片組簡介302芯片組是公司推出的一種半雙工、采用直接序列擴頻技術(shù)無線收發(fā)器芯片組，工作在240024835工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)學(xué)頻段。該收發(fā)器芯片組包含三塊芯片，只需外接電感和電容等無源元件。該芯片組符合美國聯(lián)邦通信委員會15247和歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會300328的技術(shù)規(guī)范。該芯片組適用

2、于24的短程無線通信應(yīng)用，數(shù)據(jù)速率最高可達(dá)32,其功耗較低，適于電池驅(qū)動。輸出功率達(dá)+0峰值，接收靈敏度為-77,電源電壓2736,電流消耗為4332和281,待機電流6加室內(nèi)有效距離約20,3線串行接口能與8位微控制器協(xié)同工作。圖1302芯片組構(gòu)成的無線收發(fā)器電路2302構(gòu)成的無線收發(fā)器電路302芯片組由24、488、488三塊芯片構(gòu)成。302構(gòu)成的無線收發(fā)電路如圖1所示，各芯片引腳功能如表13所列表124芯片引腳功能引腳符號典型值功能1部分的電源電壓2地3連接到天線4連接到天線5地6功放部分的電源電壓7啟動控制，時為待機模式，時啟動模式8連接到22電感9連接到22電感10峰值檢測器部分的電

3、源電壓11從488-到峰值檢測器的輸入12地13地14地15從到488-的中頻輸入輸出16發(fā)射接收控制，接是模式，接是模式17外部電容連接到此腳，最佳值為2218到狀態(tài)機和脈沖發(fā)生器部分的供給電壓19數(shù)據(jù)輸入輸出20當(dāng)輸入到488-時的發(fā)射脈沖輸出21地22連接到諧振器23連接到諧振器24振蕩器部分的電源電壓地表2488相關(guān)器芯片的引腳功能引腳符號功能1地2地3地4輸出到峰值檢測器，在48的特征阻抗為5-1225地6地7從到到的輸入輸出，在488的特征阻抗為3-138地9地10輸入到的發(fā)射脈沖，在488的特征阻抗為3-13表3488諧振器芯片的引腳功能引腳符號功能1地2在這個引腳與5腳之間串聯(lián)

4、諧振3地4地5在這個引腳與5腳之間串聯(lián)諧振6地電路中24芯片是系統(tǒng)的有源部分，具有定時、放大、開關(guān)、發(fā)射和接收的功能。488是一個4腳相關(guān)器，在晶振的基礎(chǔ)上實現(xiàn)。芯片是一個無源的直接序列擴頻器件，作為一個13位貝克碼相關(guān)器一個匹配濾波器。488是一個單端口的諧振器，諧振頻率為488,作為系統(tǒng)振蕩器源由三塊芯片組成的收發(fā)器模塊包含相關(guān)器、頻率發(fā)生器、脈沖發(fā)生器、前端、低噪聲塊、峰值檢測器、狀態(tài)機等功能。相關(guān)器是一個線性的無源3端口器件，與帶能濾波器和反相器連接。電流相關(guān)器是一個匹配濾波器，與一個13位調(diào)制貝克碼相匹配。相關(guān)器的3個端口和外部無源部件匹配電阻為200Q，中心工作頻率為488。范文先

5、生網(wǎng)收集整理在系統(tǒng)中，頻率發(fā)生器電路是一個通用元件，是唯一在發(fā)射和接收模式下都處于工作的部件，在待機模式下，為了降低功耗，處于不工作狀態(tài)。頻率發(fā)生器電路由基于晶體振蕩器的諧振器組成。諧振器的頻率乘以4可以得到需要的上變頻頻率。電路從待機模式到穩(wěn)定狀態(tài)所需時間小于20(io脈沖發(fā)生器產(chǎn)生一大約76的脈沖，此脈沖輸入到相關(guān)器。狀態(tài)機對相關(guān)的模擬單元進(jìn)行開關(guān)控制。輸出級是一個非差分形式的功率放大器，在匹配狀態(tài)下能使最大的功率接收200Q的輸入端上。前端包含放大和上變頻級，其輸入端是488中頻相關(guān)器的輸出信號，其輸出是被放大到31和上變頻到2400的信號。第一級放大在，第二級放大在?；祛l器是個鏡像抑制

6、混頻器，鏡像抑制率大于35。低噪部件的輸入來自天線，輸出連到上。由于在天線和1間沒有濾波器，需要很寬的動態(tài)發(fā)射接收范圍，高頻端的特點是動態(tài)范圍非常局0在此部件后是相關(guān)器，功能是作為一個濾波器，抑制輸出頻帶外信號和抑制頻帶內(nèi)的干擾。主要性能參數(shù)如下增益為25,負(fù)載相關(guān)器為200Q,輸入1>-18,輸入3>-5;噪聲值峰值檢測器位于相關(guān)器的下一級，功能是檢測信號的包絡(luò)，直接把中頻移到基帶上。峰值檢測器位于接收器的第一級。由于可能有一非常高的輸入信號范圍，所以要求動態(tài)范圍非常高。1個快速峰值檢測器和1個慢速峰值檢測器并聯(lián)使用，兩者之間的區(qū)別是它們的輸出帶寬?？焖俜逯禉z測器的帶寬是10;慢

7、速峰值檢測器的帶寬由一外接的電容器決定，電容器連接在第13引腳端和系統(tǒng)的之間。狀態(tài)機是芯片數(shù)字電路部分，主要完成定時、控制和數(shù)字流程等功能。 在發(fā)射模式下的高阻抗輸入腳，在接收模式下的低阻抗輸出腳。 高電平=；低電平=。 低電平時元件被關(guān)掉，電流消耗最低；高電平時芯片工作。具體狀態(tài)控制過程如圖2所示。調(diào)制解調(diào)器建立在相關(guān)器的基礎(chǔ)上。相關(guān)器是一個3端口的無源器件。與相關(guān)器連接，還有兩個器件嵌入到系統(tǒng)中；一個488的單端口諧振器，為系統(tǒng)提供頻率源；一個，是系統(tǒng)的有源器件。的收發(fā)器工作在488的中頻和1952的。諧振器產(chǎn)生兩種頻率。3302與微控制器處理模塊的接口302與微控制器處理模塊的接口如圖3所示。302構(gòu)成的無線接口電路與微控制器處理模塊的接口說明如表4所列表4302與微控制器處理模塊的接口說明名稱特征模式選擇輸入，輸入高電平時為射模式；輸入0低電平時為接收模式輸入0低電平時為待機模式，輸入高電時啟動模塊。喚醒為完全工作模式的典型時間需要花10n的時間。電平在模式下是輸入腳，在模式下是輸出腳。電平芯片電源供給輸入端，需要一個275的可