电子电路大全(PDF格式)-第151章
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·120 · 射频集成电路芯片原理与应用电路设计
通过一个为内部数据限幅器工作的耦合电容 CBBO 来驱动 CMPIN 引脚端。时间常量为：
tBBC=0。064CBBO
tBBC 的单位为us，CBBO 的单位为pF 。时间常量应随电源电压、温度等参数的变化而在tBBC 与
1。8tBBC 间变化。最佳时间常数取决于数据速率、数据长度和其他因素。在最大信号脉冲宽度
SPMAX 内，一般的标准应是在电压下降不超过20％ 时设置时间常量。由此有：
CBBO=70SPMAX
最大信号脉冲宽度 SPMAX 的单位是us。此引脚端的输出能驱动一个外部数据恢复处理器（DSP
等），标称输出阻抗为 1 kOhm。当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 。占空比降低时，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，在电源电压、温度等因素下有微小变化，所以它应以耦合电容与外部负
载相连。在并联的负载阻抗范围为 50 kOhm～500 kOhm时和其并联的电容不应大于 10pF。当一个
外部处理器用于 AGC 时，BBOUT 必须用分离的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（休眠）模式，输出阻
抗将会很高以保持在耦合电容电荷。
引脚 6 ：CMPIN，内部数据限幅器输入。通过一耦合电容由 BBOUT 输出信号驱动，输
入阻抗为 70 kOhm～100 kOhm。
引脚 7 ：RXDATA ，接收器数据输出端，可以驱动一个 10 pF 电容和一个500 kOhm 电阻的
并联负载。此引脚端峰值电流随低通滤波器截至频率增加而增加。在低功耗或休眠模式，引
脚端成为高阻态。如果需要，此管脚在高阻态时，可用一个 1 000 kOhm 的上拉电阻或下拉电
阻确定逻辑电平。如果使用上拉电阻，将连接的电源正端，电源电压应不高于VCC＋200mV 。
引脚 8：NC ，此脚应悬空或接地。
引脚 9 ：LPFADJ ，接收器低通滤波器带宽调节。低通滤波器带宽通过电阻RLPF 调节，电
阻 RLPF 连接在此引脚端与接地之间，RLPF 阻值范围为 330kOhm～820Ohm，滤波器 3dB 带宽f LPF
为 4。5kHz～1。8MHz，其阻值由下式给出：
RLPF = 1445/f LPF
阻值误差±5％ 。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° 等纹响应。RXDATA 输出的电流峰值随滤波器带宽成比例增加。
引脚 10：GND2，芯片地。应采用短的导线或低感应系数的印制板导线与 GND 相连。
引脚 11：RREF ，外接基准电阻。阻值为 100kOhm 的基准电阻连接在此引脚端与地之间，
误差范围应为±1％。为维持电流源的稳定，使地、VCC 与此节点间的总电容低于 5pF 是很
重要的。如果 THLD1 和/或 THLD2 通过一阻值小于 1。5kOhm 的电阻与RREF 相连，此节点的
电容加上RREF 节点电容不应大于 5pF 。
引脚 12：NC ，此脚应悬空或接地。
引脚 13：THLD1，数据限幅器 1 阈值设置。此管脚通过一接至 RREF 的电阻RTH1 设置
标准数据限幅器 DS1 的阈值，阈值随着电阻值的增加而增加，如果直接将此管脚接至 RREF ，
那么阈值为 0 。如果 THLD2 未被使用，电阻值为 0～100kOhm，THLD1 电压范围 0～90mV 。
阻值大小由下式给出：
R = 1。11 V
TH1 TH
阻值误差为±1％。
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第2 章 射频接收器芯片原理与应用电路设计 ·121 ·
引脚 14：PRATE ，脉冲上下沿设置。电阻RPR 接地。tPR1 用 51kOhm～2 000kOhm 的电阻设置
在 0。1～5us 的范围。RPR 的阻值大小由下式给出：
RPR =404tPR1＋10。5
阻值误差范围为±5％，当 PWIDTH 通过 1MOhm 电阻接至VCC 时，RF 放大器工作占空比为
50％，有利于以高数据速率工作。RFA1 周期 tPRC 用一阻值范围为 11kOhm～220kOhm 的 PRATE
外接电阻设置在 0。1～1。1us 的范围。RPR 阻值大小由下式给出：
RPR =198tPRC…8。51
阻值误差为±5％ 。为维持稳定，使此管脚与VCC 、地间的总电容小于 5pF 是很重要的。
引脚 15：PWIDTH ，脉冲宽度设置。此管脚设置 RFA1 的接通脉冲宽度 tPW1 ，它是由一
个接地电阻 RPW 实现的（RFA2 的接通脉冲宽度 tPW2 为 1。1tPW1 ）。tPW1 能用一电阻范围为
200kOhm～390kOhm的电阻在0。55～1us 的范围调节。RPW 由下式给出：
RPW=404tPW1…18。6
阻值范围为±5％ 。当此管脚通过 1MOhm 电阻与VCC 相连时，RF 放大器工作占空比为 50％，
有利于高数据速率工作。因此 RF 放大器接通时间是由 PRATE 电阻控制的。为维持稳定性，
应使管脚与 VCC 、地之间电容小于 5pF。当在休眠模式以高数据速率工作，此管脚与 CNTRL1
（17 脚）连接电阻应为 1MOhm，这样管脚电压才会较低。
引脚 16：VCC2 ，RF 部分电源。此脚必须接一旁路电容，电容必须是 1～10uF 的钽电容
或电解电容。
引脚 17 （18）：CNTRL1 （CNTRL0 ），接收/休眠模式控制。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
VCC…200mV 。逻辑高电平需40uA 的电源，逻辑低电平则需25uA （休眠模式1uA ）。此管脚
必须维持在逻辑电平。在接通后，
CNTRL1 与 CNTRL0 电压应随VCC 上升直至 VCC 为 2。7V 。
引脚 19：GND3，芯片地。同 GND2 。
引脚 20 ：RFIO ，RF 输入输出。此脚与 SAW 滤波器的传感器直接相连。
2。4。4 内部结构与工作原理
RX6501 的内部结构框图如图2。4。2 所示。芯片内包含有：SAW 滤波器、SAW 延迟线、
RF 放大器、检波器、数据限制器、低通滤波器等电路。RF 输出端 RFIO 阻抗范围为 35～75Ohm，
外接一个天线串联匹配线圈和一个并联的 ESD 保护线圈。RF 信号经 SAW 滤波器到达射频
放大器 RFA1 。RFA1 包括饱和启动检测（AGC 设置），在增益 35dB 和 5dB 之间的转换（增
益选择）。AGC 设置是输入到 AGC 控制电路，增益选择是从 AGC 控制电路输出。RFA1 （和
RFA2 ）的接通/断开控制是由脉冲发生器和 RF 放大器偏置电路产生。RFA1 的输出到 SAW
延迟线，SAW 延迟线有一标准的 0。5us 的延时。第2 级射频放大器 RFA2 增益为 51dB 。检波
器输出驱动回转滤波器、滤波器提供一个 3 极，0。05 度等纹波低通滤波器响应。滤波器的 3dB
带宽能用一个外接电阻设置在 4。5kHz 到 1。8MHz。滤波器的输出由基带放大器放大后到
BBOUT 端。当接收器RF 放大器工作在 50％ 占空比时，BBOUT 端信号变化大约是 10mV/dB，
峰峰值信号电平达到 685mV 。对于较低的占空比，mV/dB 斜率和峰值到峰值信号电平按比例
减少。
BBOUT 的输出信号通过串联的电容耦合到CMPIN 输入端或者外接的数据恢复处理器
（
DSP 等）上。当接收器设置为低功耗（睡眠）模式时，BBOUT 端的输出阻抗为高阻状态。
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·122 · 射频集成电路芯片原理与应用电路设计
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第2 章 射频接收器芯片原理与应用电路设计 ·123 ·
数据限幅器 DS1 是一个电容耦合可调阈值的比较器。比较器的限制电平从 0～90mV，
由在RFEF 和 THLD1 端之间的电阻设置。阈值为零，灵敏度最好。DS1 在 RXDATA 端输出
数字信号。
接收器的放大器时序操作是由脉冲发生器和 RF 放大器偏置控制，在运行中由 PRATE 和
PWIDTH 端外接电阻和来自偏置控制电路的低功耗（休眠）控制信号控制。
接收器有两种工作模式：接收和低功耗（休眠），由 CNTR1 和 CNTR0 端控制。CNTR1
和 CNTR0 为高时，接收器工作在接收模式。CNTR1 和 CNTR0 为低时，接收器工作在低功
耗模式。
接收芯片的核心是时序放大器的接收部分，它在不需任何屏蔽或去耦装置的情况下能为
RF 和检波器提供 100dB 以上的稳定增益，稳定性的获得是以分散整个时间上的 RF 增益为代
价的，这与超外差接收电路以分散多个频率以获得增益形成对照。RF 放大器 RFA1 和 RFA2
的偏置是由一个脉冲波发生器控制的，这两个放大器是由一根 SAW （表面声波）延迟线连接
的，这根延迟线有0。5us 的典型延时时间。
一个来 RF 信号首先经窄带 SAW 滤波器，然后进入 RFA1 。脉冲波发生器使RFA1 工作
0。5us，而后放大器信号通过延迟线从RFA1 进入 RFA2 输入端。此时 RFA1 关闭，RFA2 工作
0。55us，进一步放大 RF 信号。为了确保芯片极好的稳定性，RFA1 与 RFA2 并不同时工作。
RFA2 的开启�
