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启动时间 ASK R3*C12+0。9 ms
输入灵敏度 FSK 104 111 dBm
输入灵敏度 ASK 106 109 dBm
镜像抑制 55 dB
VCO 增益 250 MHz/V
充电泵电流 60 uA
2。3。3 芯片封装与引脚功能
TH71101 采用 LQFP32 封装,如图 2。3。1 所示各引脚功能介绍如下。
引脚 1; 5; 10; 22; 25; 30:VEE ,地。
引脚 2 :GAIN…LNA,低噪声放大器(LNA )增益控制。
引脚 31 :IN…LNA,LNA 输入,单端阻抗约为 26Ohm。
引脚 3 :OUT…LNA,LNA 输出,连接到外接的 LC 调谐回路。
引脚 4 :IN…MAX1 ,混频器 1 (MAX1 )输入,单端阻抗约为33Ohm。
引脚 6 :IF1P,中频 1 (IF1 )集电极开路输出,连接到第一级IF 的外接LC 回路。
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第2 章 射频接收器芯片原理与应用电路设计 ·107 ·
图2。3。1 TH71101 的引脚封装形式
引脚 7 :IF1N,中频 1 (IF1 )集电极开路输出,连接到第一级IF 的外接LC 回路。
引脚 8;14;17;27;32:VCC ,电源输入。
引脚 9 :OUT…MIX2,混频器2 (MAX2 )输出,输出阻抗约330Ohm。
引脚 11:IN…IFA; 中频放大器(IFA )输入,输入阻抗约2。2 kOhm。
引脚 12:FBC1 ,连接外接的中频放大器反馈电容。
引脚 13:FBC2 ,连接外接的中频放大器反馈电容。
引脚 15:OUT…IFA,中频放大器输出。
引脚 16:IN…DEM ,解调器(DEMOD )的输入,到混频器3 。
引脚 18:OUT…OA,运算放大器(OA )输出。
引脚 19:OAN,运算放大器(OA )负极输入。
引脚 20 :OAP,运算放大器(OA )正极输入。OAN 和 OAP 之间的输入电压限制在大
约 0。7VPP 。
引脚 21 :RSSI ,RSSI 输出,输出阻抗约 36 kOhm。
引脚 23 :OUTP,FSK/FM 正输出,输出阻抗 100 kOhm~300 kOhm。
引脚 24 :OUTN,FSK/FM 正输出,输出阻抗 100 kOhm~300 kOhm。
引脚 26 :RO ,基准振荡器输入,外接晶体振荡器和电容。
引脚 28 :ENRX ,模式控制输入。
引脚 29 :LF ,充电泵输出和压控振荡器 1 (VCO1 )控制输入。
2。3。4 内部结构与工作原理
TH71101 内部结构框图如图2。3。2 所示。芯片内包含低噪声放大器(LNA )、两级混频器
(
MIX1;MIX2 )、锁相环合成器(PLL Synthesizer )、基准晶体振荡器(RO )、充电泵(CP )、
中频放大器(IFA )、相频检波器(PFD )等电路。
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·108 · 射频集成电路芯片原理与应用电路设计
图2。3。2 TH71101 内部结构方框图
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第2 章 射频接收器芯片原理与应用电路设计 ·109 ·
低噪声放大器(LNA )是一个为高灵敏度的接收射频信号的共发…共基放大器。混频器 1
(MIX1 )将射频信号下变频到中频 1 (IF1 ),混频器2 (MIX2 )将中频信号 1 下变频到中频
信号 2 (IF2 );中频放大器(IFA )放大中频信号 2 和限幅中频信号并产生 RSSI 信号。相位
重合解调器和混频器 3 解调中频信号。运算放大器(OA )进行数据限幅、滤波和ASK 检测。
锁相环合成器(PLL Synthesizer )由压控振荡器(VCO1 )、反馈式分频器(DIV16 和 DIV2 )、
基准晶体振荡器(RO )、相频检波器(PFD )、充电泵(CP )等电路组成,产生第 1 级和第 2
级本振信号 LO1 和 LO2 。
使用 TH71101 接收器芯片可以组成不同的电路结构,以满足不同的需求。对于 FSK/FM
接收,在相位重合解调器中使用 IF 谐振回路,谐振回路可由陶瓷谐振器或者 LC 谐振回路组
成。在 ASK 结构时,RSSI 信号馈送到 ASK 检波器,ASK 检波器由 OA 组成。
TH71101 采用两级下变频,MIX1 和 MIX2 由芯片内部的本振信号LO1 和 LO2 驱动,与
射频前端滤波器共同实现一个高的镜像抑制。有效的射频前端滤波是在 LNA 的前端使用
SAW、陶瓷或者LC 滤波器;在 LNA 的输出使用LC 滤波器。
基准频率 REF 、本振频率LD 、中频 IF 与 RF 镜像抑制的关系如表 2。3。2 所示。
表2。3。2 基准频率REF、本振频率LO、中频IF 与RF 镜像抑制的关系
注入类型 低端 高端
REF (RF…IF)/16 (RF+IF)/16
LO 16×REF 16×REF
IF RF…LO LO…RF
RF 镜像 RF…2IF RE+2IF
表2。3。3 在IF=10。7MHz 时,基准频率REF、本振频率LO 与RF 镜像抑制的关系
RF=315MHz RF=315MHz RF=433。6MHz RF=433。6MHz
参数
低端 高端 低端 高端
REF/MHz 19。01875 20。35625 26。43125 27。76875
LO/MHz 304。3 325。7 422。9 444。3
RE 镜像/MHz 293。6 336。4 412。2 455。0
2。3。5 应用电路设计
TH71101 的应用电路包括FSK; FM; ASK 接收电路。FSK 接收电路见图 2。3。3 (a ),其元
器件布局与印制板图见图 2。3。3 (b ),其元器件参数见表2。3。4 ;FM 接收电路见图 2。3。4 (a ),
其元器件布局与印制板图见图 2。3。4 (b ),其元器件参数见表2。3。5 ;ASK 接收电路见图 2。3。5
(a ),其元器件布局印制板图见图2。3。5 (b ),其元器件参数见表2。3。6 。
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·110 · 射频集成电路芯片原理与应用电路设计
图2。3。3 (a ) FSK 接收电路
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第2 章 射频接收器芯片原理与应用电路设计 ·111 ·
图2。3。3 (b ) FSK 元器件布局与印制板图
表2。3。4 FSK 接收电器元器件参数
数值 数值
符 号 尺 寸 误 差
@315 MHz @433 MHz
C1