单片射频收发芯片的原理及应用

第11章单片射频收发芯片的原理及应用11.1单片射频发射器芯片11.1.1UHFASK发射器芯片11.1.2ASK/FSK发射器芯片TDA510011.1.3OOK/ASK发射芯片TX600011.2单片射频接收器芯片11.2.1ASK超外差无线电接收芯片MICRF00711.2.2ASK超外差无线电接收芯片TDA520011.2.3OOK/ASK接收器芯片RX600011.3单片射频收发器芯片11.3.1单片射频收发芯片nRF401/40311.3.2OOK/ASK射频收发器芯片TR300111.3.3单片射频收发器芯片TRF690011.4蓝牙无线电收发器11.4.1蓝牙无线电收发器PBA3130111.4.2蓝牙无线电收发芯片RF296811.5WCDMA与GSM900双频双模手机射频单元11.6数字卫星接收机前端调谐器11.6.1变频调谐ICMAX2102/MAX210511.6.3直接变频调谐ICMAX210811.7GPS接收机射频芯片11.1单片射频发射器11.1.1UHFASK发射器芯片UHFASK发射器芯片MICRF102频率范围300～470MHz，调制方式ASK，输出功率-2.5dBm，数据速率20kb/s，工作电流7.75mA，待机电流1μA，电源电压4.5～5.5V。MICRF1012组成的无线发射电路11.1.2ASK/FSK发射器芯片TDA5100ASK／FSK发射器芯片TDA5100频率范围434/869MHz，调制方式ASK/FSK，输出功率+5dBm，数据速率20kHz，工作电流7mA，待机电流01μA，电源电压2.1～4V。TDA5100组成的无线发射电路11.1.3OOK/ASK发射芯片TX6000OOK／ASK发射芯片TX6000其发射频率916.5MHz，调制方式OOK/FSK，数据数率115.2kb/s，输出功0.75mW，工作电流12mA，待机电流5μA，电源电压2.7～3.5V。RX6000OOK接收电路RX6000ASK接收电路11.2单片射频发射接收器芯片11.2.1ASK超外差无线电接收芯片MICRF007MICRF007是标准的窄RF带宽的超外差接收器，窄带宽接收器对RF干扰信号不敏感。RF中心频率由完全集成的PLL/VCO频率合成器控制，与基准振荡器外接晶振有关。中频带通滤波器的带宽为430kHz，基带解调器的低通滤波器带宽为2.1kHz，接收器数据速率为2kb/s。MICRF007应用电路11.2.2ASK超外差无线电接收芯片TDA5200ASK超外差无线电接收芯片TDA5200的频率范围434～869MHz，解调方式ASK，接收灵敏度-105dBm，数据速率10kb/s，工作电流4.8mA，待机电流0.05μA，电源电压5V。TDA5200接收电路11.2.3OOK/ASK接收器芯片RX6000OOK／ASK接收器芯片RX6000接收频率为916.5MHz，解调方式是OOK/ASK，接收灵敏度-98dBm，数据速率115.2kb/s，工作电流1.8mA，待机电流5μA，电源电压2.7～3.5V。RX6000OOK接收电路RX6000ASK接收电路11.3单片射频收发器芯片11.3.1单片射频收发芯片nRF401/403视频收发芯片nRF401/403频率范围433.92～434.33MHz/433.92～315.16MHz，调制方式FSK，2通道，射频输出功率10dBm，接收灵敏度-105dBm，数据速20kb/s，电源电压2.7～5.25V/2.7～3.6V，接收时电源电流250μA，发射时电源电流8mA，待机电流8μA。nRF401与nRF403两个芯片仅频率范围和工作电源电压不同。nRF403的应用电路11.3.2OOK/ASK射频收发器芯片TR3001OOK/ASK射频收发器芯片TR3001频率范围315MHz，调制方式OOK/ASK，射频输出功率1.25mW，接收灵敏度-100dBm，数据速率19.2kb/s，电源电压2.7～3.5V，接收时电源电流1.8mA，发射时电源电流12mA，待机电流5μA。ASK收发电路OOK收发电路11.3.3单片射频收发器芯片TRF6900单片射频收发器芯片TRF6900频率范围850～950MHz，调制方式FM/FSK，射频输出功率5dBm，数据速率8Mb/s，电源电压2.2～3.6V，待机电流5μA。TRF6900与MPS430微控制器连接示意图11.4蓝牙无线电收发器11.4.1蓝牙无线电收发器PBA31301蓝牙无线电收发器PBA31301频率范围2.4～2.5GHz，调制方式GFSK，79个通道，射频输出功率4.5dBm，接收灵敏度-76dBm，数据速率1Mb/s，电源电压2.8V，接收时电源电流40mA，发射时电源电流35mA，应用电路如下图。PBA31301应用电路图11.4.2蓝牙无线电收发芯片RF2968RF2968是为低成本的蓝牙应用而设计的单片收发集成电路，RF频率范围2400～2500MHz，RF信道79个，步长1MHz，数据速率1MHz，频偏140～175kHz，输出功率4dBm，接收灵敏度－85dBm，电源电压3V，发射消耗电流59mA，接收电流消耗49mA，休眠模式电流消耗250μA。芯片提供给全功能的FSK收发功能，芯片的中频和解调部分不需要滤波器或鉴频器，并具有镜像抑制前端、集成振荡器电路、可高度编程的合成器等电路。自动校准的接收和发射IF电路能优化连接的性能，并消除人为的变化。电路采用32脚的塑料LCC形式封装。11.5WCDMA与GSM900双频手机射频单元使用芯片：MAX2360单片覆盖整个发射通道；MAX2321双通道LNA加混频；MAX2310双通道收中频处理芯片；MAX4473GSM功放功率控制。11.6数字卫星接收机(DBS)前端调谐器11.6.1变频调谐ICMAX2102/MAX2105MAX2102/MAX2105是一种廉价的直接变换型调谐器IC，专为数字直接广播卫星（DBS）接收机设计，采用宽带I/Q下变频，直接将信号从L波段调谐至基带。由于省去中频本振、中频混频和声表面波滤波器，大大降低了系统成本，并有效节省了线路板尺寸。MAX2102内部电路包括：带有自动增益控制（AGC）的低噪声放大器、I/Q下变频混频器、本振缓冲器、90°正交发生器、预标定器和基带放大器等。MAX2102典型应用电路如图所示。MAX2102典型应用电路11.6.3直接变频调谐ICMAX2108MAX2108是Maxim公司继MAX2102/MAX2105之后最近推出的又一新型直接变频调谐IC，与前者相同的是，都采用宽带I/Q下变频，直接将信号从L波段调至基带，省掉了一个IF本振、一个IF混频器和两个昂贵的SAW（声表面波）滤波器；不同之处，MAX2108具有更高的IP3和更低的噪声系数，因此可直接与F型连接器直接相连，节省了一个PIN衰减器及前级放大，外部元件数目进一步减少，另外由于其I、Q基带采用差动输出结构，不再需要直流偏置修正，外部元件又得以减少。MAX2108典型应用电路11.7GPS接收机射频芯片GPS接收机射频芯片MAX2740提供了从天线到数字化输入之间完备的GPS接收方案，信号通道包括：低噪声放大器LNA、两级下变频器、可变增益/固定增益放大器、VCO、频率合成器等。MAX2740典型应用电路