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!
输入电流(3V ) 1。8 4。5 mA
输出功率 0。75 mW
输入电流(3V ) 12 mA
发射器性能
OOK 导通/关断时间 12/6 us
ASK 输出上升/下降时间 1。1/1。1 us
发射到接收开关时间 200 us
接收到发射开关时间 12 us
电源电压 2。7 3。5 V
睡眠模式电流消耗 5 uA
工作温度 …40 +85 ℃
3。9。3 芯片封装及引脚功能
DR3101 采用模块形式封装,如图3。9。1 所示。各引脚功能介绍如下。
引脚 1:AGC/VCC ,这个引脚端直接连接在收发器芯片TR3001 的AGCCAP 引脚端,
这个引脚端控制AGC 操作。不使能AGC 操作时,连接这个引脚端到电源电压VCC 。使能
AGC 操作时,连接AGC 复位电容到地,用来设置AGC 的最小控制时间。电容使用误差在
…………………………………………………………Page 917……………………………………………………………
·246 · 射频集成电路芯片原理与应用电路设计
±10%范围的陶瓷电容器。电容是为了防止AGC “颤动”设置,其值为:
CAGC = 19。1tAGH
图3。9。1 DR3101 引脚封装形式
式中,tAGC 单位是us,CAGC 是pF 。由上式给出的CAGC 值可以使抑制时间控制在tAGC ~2。65tAGC
之间,其值取决于工作电压和温度等因素。AGC 抑制时间应远大于峰值检波器时间。但是
AGC 的抑制时间不应太长,否则AGC 遇到噪声或干扰信号时接收机恢复到最高灵敏度的时
间会变得很慢。当用小于30us 的数据脉冲进行OOK 调制时,AGC 的使用具有选择性。AGC
可连接至VCC 而停止工作。AGC 操作需峰值滤波器起作用,在接收机的低功耗(睡眠状态)
和发射模式,峰值滤波器的电容会放电。
引脚2 :PK DET ,这个引脚端直接连接在收发器芯片TR3001 的PKDET 引脚端,这个
引脚端控制峰值检波器操作。一个峰值检波器电容连接在此引脚端和地之间。峰值检波器电
容应使用误差在 :
±10%范围内的陶瓷电容器,这个接地电容以1 1000 的速率设置峰值检波器
冲击和衰减时间。在大多数应用中,这些时间常量应与基带时间常量一致。给定一个基带电
容CBBO ,峰值检波器电容值为:
CPKD=0。33CBBO (pF )
时间常量随电源电压、温度等因素的变化在tPKA ~1。5tPKA 之间变化。峰值检波器驱动数据峰
值限幅器工作并激活AGC 释放功能。AGC 的抑制时间在AGC 电容作用下可以大于峰值滤
波器的衰减时间。在低数据速率和 OOK 调制,可以选择数据峰值限幅器和 AGC 。PKDET
和THLD2 可以不连接,AGC 脚接至VCC 以减少外部元件的数量。峰值滤波器电容在接收
机低功耗(睡眠状态)和发射状态是会放电的。
引脚 3 :RX BBO ,这个引脚端直接连接在收发器芯片 TR3001 的 BBOUT 引脚端,
BBOUT 引脚端为基带输出。使用陶瓷电容器接在BBOUT 与CMPIN 间。这个引脚通过一个
为内部数据限幅器工作的耦合电容CBBO 来驱动CMPIN 。时间常量为:
tBBC=0。064CBBO
时间常量随电源电压、温度等参数的变化而在tBBC ~1。8tBBC 之间变化。在最大信号脉冲宽度
SPMAX 内,一般的标准是在电压下降不超过20% 时设置时间常量。由此有:
CBBO=70SPMAX
此管脚的输出能驱动一个外部数据恢复处理器(DSP 等),输出阻抗为1kOhm。当接收机RF 放
大器工作占空比为 50%时,BBOUT 信号变化为 10mV/dB,峰…峰值电压超过 685mV 。占空
比降低,mV/dB 斜率和峰峰值电压也会相应减小。BBOUT 信号电压值为1。1V (受电源电压、
温度等因素影响),采用耦合电容与外部负载相连。并联的负载阻抗范围为 50kOhm~500kOhm时
…………………………………………………………Page 918……………………………………………………………
第3 章 射频收发器芯片原理与应用电路设计 ·247 ·
其并联的电容不应大于 10pF。当一个外部处理器用于AGC 时,BBOUT 必须用串联电容与
外部数据恢复处理器和CMPIN 耦合。AGC 的复位功能是由CMPIN 信号驱动的。当收发机
在低功耗(睡眠)或发射模式,输出阻抗将会很高以维持耦合电容上的电压。
引脚4 :RX DATA ,这个引脚端直接连接在收发器芯片TR3001 的RX DATA 引脚端,
RX DATA 引脚端为接收芯片数据输出。可驱动一个10pF 电容和一个500kOhm电阻的并联负载。
此管脚峰值电流随接收机低通滤波器截止频率增加而增加。在睡眠或发送模式,管脚成高阻
态。此管脚在高阻态时,可用一个 1000kOhm的上拉电阻或下拉电阻确定逻辑电平。如果使用
上拉电阻,电源电压应不高于 V +200mV 。
CC
引脚5:TX IN,这个引脚端通过一个4。7kOhm的地电阻连接在收发器芯片TR3001 的TXMOD
引脚端,TXMOD 引脚端为发射机调制输入。在管脚内部有一类似于一只二极管和一小电阻
的串联结构。发射机的RF 输出电压与此管脚的电流成比例。发射机输出电压峰值用一个串
联电阻调节,电阻误差范围在±5% 以内。最大饱和输出功率需300uA 输入电流。在ASK 模
式,当此管脚的调制输入电流小于10uA 时,有最小输出功率。在OOK 模式,当发射机振荡
器停振时,输入信号应小于220mV 。在3V 电源电压下,发射机输出功率峰值Po 约为:
2
Po=24 (ITXM)
在OOK 模式,此引脚通常由一逻辑电平数据输入(非尖脉冲)驱动。实际应用中,对于30us
或更长的脉冲使用的是OOK 调制。在ASK 模式,此引脚接收的是模拟调制信号。在实际应
用中,ASK 调制脉冲宽度为8。7us 或更宽。在低功耗(睡眠)和接收模式,此引脚驱动电阻
必须很低。
引脚6:LPF ADJ,这个引脚端直接连接在收发器芯片TR3001 的LPFADJ 引脚端,LPFADJ
引脚端为接收机低通滤波器带宽调节。用接地电阻RLPF 调节接收机低通滤波器带宽,RLPF 阻
值范围为330kOhm~820kOhm,可使3dB 带宽滤波器频带f LPF 为4。5kHz~1。8MHz,其阻值由下式
给出:
RLPF = 1445/f LPF
阻值误差为±5% 。在电源电压、温度等因素变化时,滤波器频带变化范围应为f LPF ~
1。3f LPF 。滤波器还提供一个3 级,0。05 度等纹响应。RXDATA 输出电流峰值随滤波器带宽成
比例变化。
引脚7 :VCC ,模块的电源电压V ,电压范围为2。7V~3。5V 。通过RF 铁氧体磁芯与电
CC
源相连,电源端连接一个旁路电容。
引脚8:GND,电源地。
引脚9 (10):CTR1 (CTR0 ),这个引脚端直接连接在收发器芯片TR3001 的CNTRL1
和CNTRL0 引脚端,CNTRL1 和CNTRL0 引脚端为接收/发射/睡眠模式控制。CNTRL1 为高
阻态输入(与CMOS 兼容)。逻辑低电平为0~300mV,逻辑高电平为VCC -300mV 或更高,
但不应超过V +200mV 。逻辑高电平需40uA 的电流,逻辑低电平则需25uA(睡眠模式1uA )。
CC
此管脚必须维持在逻辑电平上。在电源接通后,CNTRL1 与CNTRL0 电压应随V 上升直至
CC
V 为2。7V (接收模式电压)。
CC
引脚11:RFIO ,RF 输入输出。一个50Ohm的天线匹配网络连接在此引脚端与发射器SAW
滤波器之间。
引脚12:RF GND ,RF 地。
…………………………………………………………Page 919……………………………………………………………
·248 · 射频集成电路芯片原理与应用电路设计
3。9。4 内部结构及工作原理
DR3101 内部结构如图3。9。2 所示,电路以TR3001 收发器芯片为核心。
TR3001
(a )电原理图
编号 符号 型号 参数 数量
1 IC1 TR3001 ASH 收发器 315。00MHz 1
2 C1 — N/A 0
3 C2,C4 电容SMT 0603 100pF±10% 2