2.4GHzDSSS收發(fā)器芯片組RFW320原理與應用

1、2.4GHz2.4GHz DSSDSS 收發(fā)器芯片組 RFW320RFW320 原理與應用摘要 302302 芯片組由 2424、488488、488488 三塊芯片構(gòu)成。該芯片組符合美國聯(lián)邦通信委員會1524715247 和歐洲電信標準協(xié)會300328300328 的技術規(guī)范；工作頻率為 2424,數(shù)據(jù)速率最高可達 3232,輸出功率達 +0+0 峰值，接收靈敏度為-77-77,室內(nèi)有效距離約 2020o關鍵詞射頻無線收發(fā)器 30213203021320 芯片組簡介 302302 芯片組是公司推出的 一種半雙工、采用直接序列擴頻技術無線收發(fā)器芯片組，工作在240024002483524835

2、 工業(yè)、科學和醫(yī)學頻段。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1524715247 和歐洲電信標準協(xié)會300328300328 的技術規(guī)范。該芯片組適用于 2424 的短程無線通信應用，數(shù)據(jù)速率最高可達3232，其功耗較低，適于電池驅(qū)動。輸出功率達+0+0 峰值，接收靈敏度為-77-77，電源電壓 27273636，電流消耗 為 4334332 2和 28281,待機電流 6 6 口；室內(nèi)有效距離約 2020，3 3 線串行接口能與 8 8 位微控制器協(xié)同工作。圖 13021302 芯片組構(gòu)成的無線收發(fā)器電路23022302 構(gòu)成的無線收發(fā)器電

3、路302302 芯片組由 2424、488488、488488 三塊芯片構(gòu)成。302302 構(gòu)成的無線收發(fā)電路如圖 1 1 所示，各芯片引腳功能如表 1 13 3 所列。表 124124 芯片引腳功能引腳符號典型值功能 1 1 部分的電源電壓 2 2地 3 3 連接到天線 4 4 連接到天線 5 5地 6 6 功放部分的電源電壓 7 7 啟動控制，時為待機模式，時啟動模式 8 8 連接到 2222 電感 9 9 連接到 2222 電感 1010 峰值檢測器部分的電源電壓 1111 從 488-488- 到峰值檢測器的輸入 1212地 1313地 1414地 1515 從到 488-488-的中

4、頻輸入輸出 1616 發(fā)射接收控制，接是模式，接是模 式 1717外部電容連接到此腳， 最佳值為 22182218 到狀態(tài)機和脈沖發(fā)生器部分的 供給電壓 1919數(shù)據(jù)輸入輸出 2020 當輸入到 488-488-時的發(fā)射脈沖輸出 2121地 2222 連接到諧振器 2323 連接到諧振器 2424 振蕩器部分的電源電壓地表 24882488 相關器芯片的引腳功能引腳符號功能 1 1 地 2 2 地 3 3 地 4 4 輸出到 峰值檢測器，在 4848 的特征阻抗為 5-12255-1225 地 6 6 地 7 7 從到到的輸入輸出，在 488488 的特征阻抗為 3-1383-138 地 9

5、9 地 1010 輸入到的發(fā)射脈沖， 在 488488 的特征阻抗 為 3-133-13表 34883488 諧振器芯片的引腳功能引腳符號功能 1 1 地 2 2 在這個引腳與 5 5 腳之間串聯(lián)諧振 3 3 地 4 4 地 5 5 在這個引腳與 5 5 腳之間串聯(lián)諧振 6 6 地電路中 2424 芯片是系統(tǒng)的有源部分，具有定時、放大、開關、發(fā)射和接收的功能。488488 是一個 4 4 腳相關器，在晶振的基礎上實現(xiàn)。芯片是一個無源的直接序列擴頻器件，作為一個 1313 位貝克碼相關器 一個匹配濾波器。488488 是一個單端口的諧振器，諧振頻率為 488488，作為系統(tǒng)振蕩器源由三塊芯片組成

6、的收發(fā)器模塊包含相關器、 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。相關器是一個線性的無源 3 3 端口器件，與帶能濾波器和反相器連接。 電流相關器是一個匹配濾波器，與一個 1313 位調(diào)制貝克碼相匹配。相關器的 3 3 個端口和外部無源部件匹配電阻為200200Q 中心工作頻率為488488。范文先生網(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 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

7、間小于2020 口。脈沖發(fā)生器產(chǎn)生一大約 7676 的脈沖，此脈沖輸入到相關器。 狀態(tài)機對相關的模擬單元進行開關控制。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 200200Q 的輸入端上。前端包含放大和上變頻級，其輸入端是 488488 中頻相關器的輸出信號， 其輸出是被放大到 3131 和上變頻到 24002400 的信號。第一級放大在，第二級放大在。 混頻器是個鏡像抑制混頻器，鏡像抑制率大于3535。低噪部件的輸入來自天線，輸出連到上。由于在天線和 1 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)范圍非常高。在此部件后是相關器，功能是作為一個濾

8、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 2525,負載相關器為 200200Q,輸入 1-181-18,輸入 3-53-5；噪聲值峰值檢測器位于相關器的下一級，功能是檢測信號的包絡， 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 1 個快速峰值檢測器和 1 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 1 1 0 0；慢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 1313 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

9、和數(shù)字流程等功能。1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。2高電平 =;=;低電平 = =。3低電平時元件被關掉,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 2 所示。調(diào)制解調(diào)器建立在相關器的基礎上。相關器是一個 3 3 端口的無源器件。與相關器連接,還有兩個器件嵌入到系統(tǒng)中；一個 488488 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 488488 的中頻和 19521952 的。諧振器產(chǎn)生兩種頻率。33023302 與微控制器處理模塊的接口302302 與微控制器處理模塊的接口如圖 3 3 所示。302302 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 4 所列表 43024302 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 0 低電平時為接收模式輸入 0 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1010 卩的時間。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2