电子电路大全(PDF格式)-第151部分
按键盘上方向键 ← 或 → 可快速上下翻页，按键盘上的 Enter 键可回到本书目录页，按键盘上方向键 ↑ 可回到本页顶部！
————未阅读完？加入书签已便下次继续阅读！
逻辑低电平 GND 0。8 V
发射到接收转换时间 1。5 us
接收到发射转换时间 1。5 us
天线负载 24069i 30073i 37577i Ohm
比特率 0。01 3。2 Mb/s
峰值输出功率 …5 2 5 dBm
发射电流消耗 15 21 50 mA
接收电流消耗 30 38 48 mA
接收灵敏度 …77 dBm
镜像抑制比 30 dB
…………………………………………………………Page 924……………………………………………………………
第3 章 射频收发器芯片原理与应用电路设计 ·253 ·
3。10。3 芯片封装与引脚功能
RFW302 芯片组由RFW24 、RFW488C 、RFW488R 三块芯片构成，如图3。10。1、图3。10。2
和图3。10。3 所示。引脚功能分别如表3。10。2、表3。10。3 和表3。10。4 所示。
图3。10。1 RFW24 的引脚封装形式
表3。10。2 RFW24 芯片的引脚功能
引 脚 符 号 功 能
1 VccRF RF 部分的电源电压
2 GND 地
3 NRF 连接到天线
4 RF 连接到天线
5 GND 地
6 VccRF 功放部分的电源电压
7 ACT 启动控制，L 时为待机模式，H 时启动模式
8 LC 连接到22nH 电感
9 NLC 连接到22nH 电感
10 VccPD 峰值检测器部分的电源电压
11 SAWD 从RFW488C…A（D）到峰值检测器的输入
12 NSAWD 地
13 GND 地
14 GND 地
15 SAWIF 从/到RFW488C…A（IF） 的中频输入/输出
16 Tx/Rx 发射/接收控制，接Vcc 是Tx 模式；接GND 是Rx 模式
17 CAP 外部电容连接到此脚，最佳值为2。2nF
18 VccGD 到状态机和脉冲发生器部分的供给电压
19 DataIO （TxD/RxD ） 数据输入/输出
20 SAWG 当输入到RFW488C…A（G） 时的发射脉冲输出
…………………………………………………………Page 925……………………………………………………………
·254 · 射频集成电路芯片原理与应用电路设计
续表
引 脚 符 号 功 能
21 GND 地
22 OSCO 连接到谐振器
23 OSCI 连接到谐振器
24 VccLO 振荡器部分的电源电压
Puddle GND 地
图3。10。2 RFW488C…A 相关器芯片的引脚封装形式
表3。10。3 RFW488C 相关器芯片的引脚功能
引 脚 符 号 功 能
1 GND 地
2 GND 地
3 GND 地
4 SAWD 输出到峰值检测器，在488MHz 时的特征阻抗为5…122j
5 NSAWD 地
6 GND 地
7 IF 从/到IF 到SAW 的输入/输出，在488MHz 时的特征阻抗为3…13j
8 GND 地
9 NSAWG 地
10 SAWG 输入到SAW 的发射脉冲，在488MHz 时的特征阻抗为3…13j
图3。10。3 RFW488R…A 谐振器芯片的引脚封装形式
表3。10。4 RFW488R 谐振器芯片的引脚功能
引 脚 符 号 功 能
1 GND 地
2 OSCI 在这个引脚与5 脚之间串联谐振
3 GND 地
…………………………………………………………Page 926……………………………………………………………
第3 章 射频收发器芯片原理与应用电路设计 ·255 ·
续表
引 脚 符 号 功 能
4 GND 地
5 OSCO 在这个引脚与5 脚之间的串联谐振
6 GND 地
3。10。4 内部结构与工作原理
芯片组RFW302 的内部结构如图3。10。4 所示。RFW24 芯片是系统的有源部分，具有定
时、放大、开关、发射和接收的功能。RFW488C 是一个在晶振的基础上实现的4 脚SAW 相
关器，芯片是一个无源的、用作直接序列扩频器件，作用是提供一个13 位的BPSK 巴克码相
关器（一个匹配滤波器）。RFW488R 是一个单端口的 SAW 谐振器，谐振频率为 488MHz ，
作为系统振荡器源。由三块芯片组成的收发器模块包含有 SAW 相关器、频率发生器、脉冲
发生器、RF 前端、低噪声块、峰值检测器和状态机等。
图3。10。4 RFW102 芯片组的内部结构框图
SAW 相关器是一个线性的无源3 端口器件，一条连续的延时线，连接在带通滤波器和反
相器之间，电流SAW 相关器是一个匹配滤波器，与一个13 位的BPSK 调制巴克码相匹配。
SAW 相关器的3 个端口和外部无源部件匹配电阻为200Ohm，工作中心频率为488MHz 。
在系统中，频率发生器电路是一个通用元件，是系统在发射和接收模式下都处于工作的
惟一部件。功能是为状态机提供基准时钟。此电路由一基于晶体振荡器的SAW…谐振器组成。
谐振器的频率乘以4 就能得到想要的上变频频率。电路的一个非常重要特点是苏醒时间很快
（从待机模式到稳定状态所需时间小于
20us ）。
…………………………………………………………Page 927……………………………………………………………
·256 · 射频集成电路芯片原理与应用电路设计
脉冲发生器产生一大约76ns IF 脉冲，此脉冲输入到SAW 相关器。状态机对相关的模拟
单元进行开关控制。输出级是一个非差分形式的功率放大器，在匹配状态下能使最大功率输
出到200Ohm SAW 输入端上。
RF 前端包含放大和上变频级，其输入端是13 位BPSK 信号（为488MHZ 中频里相关器
的输出信号），其输出是被放大到31dB 和上变频到2440MHz 的信号。第一级放大在IF，第
二级放大在RF 。混频器是个镜像抑制混合器，抑制率至少35dB 。
低噪部件LNA 的输入来自天线，输出连到SAW 上。由于在天线和LNA1 间没有RF 滤
波器，需要很宽的动态发射/接受范围，高频端块的特点是动态范围非常高。在此部件后是
SAW 相关器，功能是作为一滤波器抑制频带外信号和抑制频带内的干扰。主要性能参数如下：
增益为25dB，天线电阻是50Ohm（差分形式），负载（SAW 相关器）为200Ohm，输入IP1》…18dBm，
输入IP3》…5dBm，噪声值NF35dB 。
峰值检测器位于SAW 相关器的下一级，其功能是检测信号的包络，直接把中频IF 移到
基带上。峰值检测器位于在ASK 接收器的第一级，由于输入可能有一非常高的输入信号范围，
所以要求动态范围非常高。一个“快速”峰值检测器和一个“慢速”峰值检测器，两个峰值
检测器并联使用，两者之间的区别是它们的输出带宽。“快速”峰值检测器的带宽是10MHz；
“慢速”峰值检测器的带宽由一外接的电容器决定，电容器连接在第13 引脚端和系统GND
之间。
为了保持的高动态范围，需要使用对数峰值检测器。这个可以通过使VOUT=α *PIN
实现，其中，PIN 的单位是dBm （对数），VOUT 的单位是伏特（线性）。噪声底线是Pmin ，
饱和点是Pmax ，在这两点之间，峰值检测器作用如下：α为斜率，α=10（mV/dB） ；Pmax…Pmin
是动态范围，Pmin5dBm ；斜率线性度：在动态范围内，斜率α有 a ±1dB
的线性偏差；工作的中心频率为 488MHz ±5MHz 。外部电感是带通滤波器的一部分，定
义峰值检测器带宽，电感与外部电容相并联，连接在芯片RFIC 的8 脚与9 脚之间。输入
阻抗为200Ohm。
状态机是芯片数字电路部分，主要完成定时、控制和数字流程等功能。信号输入：（1）
DATA I/O ，在发射模式下的高阻抗输入脚。（2 ）Tx/Rx，H=Tx l=Rx 。（3 ）ACT ，LH 时元
件被关掉，电流消耗最低，HL 时芯片工作。（4 ）Clk （5 ）p out （从模拟比较器的输出的
内部信号）。信号输出：（1）DATA I/O ，在接收模式下的低阻抗输入脚。（2 ）脉冲正逻辑信
号。（
3 ）SW cont （到脉冲发生器的内部信号），高电平时是脉冲发生器的电压输出到放大器。
（
4 ）Acont 高电平时电压输出到功率放大器。（5 ）Rxcont 高电平时接收链路工作。具体状
态控制过程如图3。10。5 所示。
调制解调器建立在SAW 相关器的基础上，SAW 相关器是一个3 端口的无源器件。与SAW
相关器连接的还有两个器件，一个是488MHz 的单端口SAW 谐振器，为系统提供频率源；
还有一个是RFIC ，RFIC 是系统的有源部件，即RF 收发器，中频频率为488MHz ，本振频率
为1952MHz，由SAW 谐振器产生。
接收电路输出是数字脉冲。
3。10。5 应用电路设计
RFW302 芯片组的典型应用电路如图3。10。6 所示。
…………………………………………………………Page 928……………………………………………………………
第3 章 射频收发器芯片原理与应用电路设计 ·257 ·
