电子电路大全(PDF格式)-第152章
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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 的开启时间通常为RFA1 的 1。1 倍，这有点相当于通过展宽从 RFA1 来的脉冲信号来抵
消由于 SAW 延迟线滤波带来的影响。窄带SAW 滤波器消除了芯片通带以外的边带采样响应，
并且同延迟线一起工作，从而提供给芯片非常高的抑制比。连续放大接收芯片的 RF 放大器
几乎能不停地开关，允许非常快速的低功耗（休眠）和唤醒转换。而且两个 RF 放大器能在
工作时断开以去除芯片的噪声从而使平均电流损耗更低。噪声的影响在 RFA1 持续工作时。
RFA1 前方设置了一个衰减值约为 10lgX 的衰减器，占空比为 RFA1 接通时间的平均量（约
50％ ）。由于它本身是一个采样接收器，它在RFA1 两次接通之间应该至少对最窄的 RF 数据
脉冲采样 10 次。另外检测数据脉冲时应加入边缘去抖动，这也是很重要的。
天线参数对于接收芯片是很重要的，天线阻抗范围为 35Ohm～72Ohm，它外接一个串联匹配
线圈和一个并联的 ESD 保护线圈，能对 RFIO 进行满意的匹配。对于某些阻抗的天线则可能
需要 2 至 3 个元件进行匹配。例如，需要两个电感和一个电容。
RF 接收信号经 SAW 滤波器到达放大器 RFA1 。RFA1 包括饱和启动检测（AGC 设置）
和增益选择（在增益 35dB～5dB 之间转换）。AGC 设置是 AGC 控制电路的输入信号，而增
益选择则是 AGC 控制电路的输出信号。RFA1 （和RFA2 ）的接通/断开控制是由 RF 放大器
偏置电路和脉冲发生器产生的。RFA1 的输出驱动 SAW 延迟线。
第 2 级放大器 RFA2 在未饱和时增益为 51dB 。RF 接收信号经放大器 RFA2 到达一阈值
增益为 19dB 的全波滤波器。RFA2 的每一部分在饱和启动都可以检测和用对数来计算相应，
其结果加到全波检波器的输出端来将整个检波器低电平信号的平方律相应转换成高电平的对
数响应，这种结合有极好的阀值灵敏度和给检波器大于 70dB 的动态范围。在这种结合方式
中，当RFA1 的AGC 有 30dB 的增益时，接收芯片将得到超过 100dB 的动态范围。
检波器输出驱动回转滤波器，滤波器能用极好的时间延迟和最小脉冲阻尼振荡提供一
个 3 级，0。05 度等纹低通响应。一个外接电阻能将 3dB 带宽滤波器带宽设置在 4。5kHz～
1。8MHz。
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·124 · 射频集成电路芯片原理与应用电路设计
滤波器的输出信号由基带放大器放大后到 BBOUT 端。当 RF 放大器工作占空比为 50％
时，BBOUT 信号变化约 10mV/dB，峰峰值达到 685mV 。在较低的占空比，mV/dB 斜率和峰
峰值是按比例减少的。被检测信号加在一个能隙电源电压、温度等参量改变的 1。1V 电平上。
BBOUT 的输出信号通过一串联电容与CMPIN 端或外接的数据恢复处理器（DSP 等）相耦合，
电容的值决定于数据传输速率和数据运行周期等因素。
当一个外接数据恢复处理器用于 AGC 时，BBOUT 必须通过一串联电容与 CMPIN 端或
外接的数据恢复处理器（DSP 等）相耦合，AGC 的复位功能是由CMPIN 信号驱动的。
当在低功耗模式时，BBOUT 的输出阻抗会非常高。这项特征可以保护耦合电容因最小
化数据限制器稳定时间而带来的损耗。
CMPIN 端的输入信号驱动两个数据限制器，而数据限制器的作用是将从 BBOUT 来的模
拟信号转换成数字流，最好的数据限制器选择由系统工作参数决定。数据限制器 DS1 是一个
电容耦合、阈值可调的比较器，它在低信噪比时提供最好的性能。比较器的限制电平从 0～
90mV，由在 RFEF 和 THLD 端之间的电阻设置。无信号时，阈值允许用接收芯片的灵敏度
和输出噪声密度来换取。阈值越低，灵敏度越高。信号为 0 时，噪声仍是连续输出的。
峰值检波器的输出同时也通过 AGC 比较器，为 AGC 控制电路提供一个 AGC 复位信号。
AGC 的作用是扩展芯片的动态工作范围，使收发机能在ASK 和/或高数据传输速率调制时同
时工作。RFA1 输出级的饱和状态被检测后产生 AGC 控制电路的 AGC 置位信号，AGC 控制
电路控制RFA1 的增益为 5dB 。当峰值检波器输出（乘0。8 ）下降到DS1 的阈值电压时，AGC
比较器将产生一个复位信号。
接收芯片的放大器时序操作是由脉冲发生器和 RF 放大器偏置电路控制，在运行中由
PRATE 和 PWIDTH 输入端和来自偏置控制电路的待机（休眠）控制信号控制。
在低数据传输速率模式，一个 RFA1 接通脉冲下降沿到下一个 RFA1 接通脉冲上升沿的
时间 tPRL 是由一个位于 PRATE 端和地之间的电阻设置的，这个时间能够在 0。1～5us 之间进
行调节。在高数据传输速率模式（由 PWIDTH 端选择），RF 放大器工作时间占空比为 50％ 。
这样 RFA1 接通脉冲周期 tPRC 由PRATE 外接电阻控制在 0。1～1。1us 的范围内。
在低数据速率模式，PWIDTH 端通过一个接地电阻设置 RFA1 的接通脉冲 tPW 宽度（在
低数据速率模式 RFA2 的接通脉冲宽度 tPW2 宽度设置为 1。1tPW1 ），接通脉冲宽度 tPW1 可以在
0。55 和 1us 之间调节。但是当 PWIDTH 端由一个 1MOhm电阻接至VCC 时，RF 放大器工作时
间占空比为 50％，有利于高数据传输速率工作。也就是说，RF 放大器由 PRATE 电阻控制。
此外 RFA1 和 RFA2 都是通过调用休眠模式的待机控制信号关断的。
接收芯片有两种工作模式：接收模式和低功耗（休眠）模式，模式控制是由偏置控制电
路控制，控制引脚 CNTRL1 和 CNTRL0 二者均为高电平时为接收模式，二者均为低电平时
为低功耗（休眠）模式。CNTRL1 和 CNTRL0 输入与 CMOS 兼容，输入必须维持在一个逻
辑电平，它们不能悬空。
2。4。5 应用电路设计
RX6501 的应用电路如图 2。4。3 所示。所设计的应用电路的元器件参数值如表 2。4。2 所
示。
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第2 章 射频接收器芯片原理与应用电路设计 ·125 ·
图2。4。3 RX6501 OOK 接收电路
表2。4。2 RX6501 应用电路的元器件参数值
符号 OOK OOK OOK 单位 备注
DRNOM 1。2 2。4 19。2 kb/s
SPMIN 833。33 416。67 52。08 us 单个 bit 周期
SPMAX 3333。33 1666。68 208。32 us 相同数值的 4bit
CBBO 0。2 0。1 0。015 uF ±10％陶瓷
RLPF 330 240 30 K ±5％
RREF 100 100 100 K ±1％
RTH！ 4。7 10 27 K ±1％典型值
RPR 2000 2000 270 K ±5％
RPW 270 到 GND 270 到 GND 270 到 GND K ±5％
CDCB 10 10 10 uF 钽电容
CRFB1 27 27 27 pF ±5％NPO
LAT 10 10 10 nH 50Ohm天线
LESO 100 100 100 nH 50Ohm天线
2。5 250MHz～450MHz ASK 接收器芯片RX3310 的原
理与应用电路设计
2。5。1 概述
RX3310 是一个单片 ASK 接收器芯片，其频率范围为 250MHz～450MHz ，接收灵敏度
为…106dBm，电源电压为 2。0V～6V，电流消耗为 2。6mA ，待机状态电流消耗为25uA ，适合
一般低功率无线电遥控系统使用。
2。5。2 主要性能指标
RX3310 的主要技术指标如表2。5。1 所示。
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·126 · 射频集成电路芯片原理与应用电路设计
表2。5。1 RX3310 主要技术指标
参数 最小值 典型值 最大值 单位
电源电压 2。0 3 6 V
频率范围 250 450 MHz
接收灵敏度 …106 …100 dBm
接收器启动时间 10 ms
