电子电路大全(PDF格式)-第157章
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高通滤波器的截止频率由下式决定：
1
f cu_DF =
2 ×π×30kOhm×CDEM
在自查询方式，数字滤波器的建立时间必须非常短以保持低电流消耗。因此，如使用自
查询方式，CDEM 不能为一个很高的值。另一方面，CDEM 又必须足够高以满足对数据信号
的滤波要求。在电气特性中已给出了CDEM 的推荐值。ASK 和 FSK 的CDEM 值略有不同。
低通滤波器的截止频率由所选波特率范围（BR…Range ）决定。BR…Range 在 OPMODE
寄存器中设定。BR…Range 的设置必须与波特率相适应。
U3745BM 是设计工作在数据信号的 DC 电平为5 0％的数据编码条件下，曼切斯特编码
和双相位编码满足这个条件。如果使用其他编码电路，则要求 DC 电平总处在 V =33％和
DC…min
V =66％之间，在这种情况下，灵敏度可能会降低 1。5dB。
DC…max
每个 BR…Range 也可由最小和最大沿到沿时间来定义（tee…sig ）。这些限制已在电气特性中
规定，为保持接收电路的灵敏度，不应超过这些限制。
U3745BM 可用一个 SAW 前端滤波器，也可不用。图 2。7。7 所示为用与没用 SAW 前端滤
波器的选择性特性，图示例是 ASK 方式 300kHz 带宽时的特性。从图可以看出镜像频率减低
了40dB 。图示曲线是对最大灵敏度而言的，如果使用 SAW 滤波器，则必须考虑加入 4dB 的
插入损耗。
图2。7。7 接收频率响应
当以接收带宽设计系统时，必须考虑到本振（LO ）偏移，因为它同样影响 IF 的中心频
率。总 LO 频偏是晶体的频偏和 U3745BM 的XTO 频偏之和。由于XTO 电路原因，U3745BM
…6 …6 …6
的XTO 频偏规定为±30 ×10 。如果使用±100×10 的晶体，总频偏是±130×10 。要注意，
在 ASK 方式接收机带宽和 IF 滤波器带宽是一样的，但对 FSK 方式二者不同。
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·142 · 射频集成电路芯片原理与应用电路设计
查询电路周期性地使信号通道工作一段时间。在此期间，位检测逻辑鉴别是否出现有效
发射信号。当检测到有效信号时接收电路保持工作状态，并将数据传送到相连的微控制器uC 。
如果没有检测到有效信号则接收电路大部分处在低电流消耗的睡眠状态。这种状态称为查询
方式。在查询时间，所接uC 是不使能的。
查询逻辑的所有相关参数都可以由相连接的uC 设置。这一灵活性使用户能得到需要的
电流消耗，系统响应时间，数据率等参数。与uC 连接的接线方法，可以采用单一的双向线以
节省连接uC 的端口，也可采用三条单向线端口。
数字电路和模拟滤波器的全部定时都是来自一个时钟，如图 2。7。8 所示。这一时钟周期
TClk 是从晶体振荡器经分频器得到的，分频次数由 MODE 引脚端的逻辑状态控制。MODE=L ，
美国（÷10）；MODE=H，欧洲（÷14）。晶体振荡器的频率是由RF 输入信号决定的，它也
同时决定了本地振荡器的频率（
f LO ）。
图2。7。8 基本时钟周期的产生
时钟周期 TClk 控制了下述有关应用参数：位检测查询电路的定时；模拟和数字信号处理
的定时；寄存器编程的定时；复位时标的频率；IF 滤波器的中心频率。
应用最多的两个发射频率：f send=315MHz 主要在美国用，f send=433。92MHz 用在欧洲。为
方便使用电气特性中与 Tclk 有关的所有参数，对每个参数给出三个条件。
在美国使用：
f =4。906 25MHz；MODE =L； T =2。038 3us
XTO Clk
在欧洲使用：
f = = T = u
XTO 6。764 38MHz；MODE H； Clk 2。069 7 s
其他应用：
Tclk 取决于f XTO 和 MODE 引脚端的逻辑状态，电气特性是 Tclk 的函数
一些功能块的时钟周期与所选择的波特率范围（BR…Range ）有关，波特率范围在
OPMODE 寄存器中定义，时钟周期 TXCLK 由下述公式定义。
BR_Range=BR_Range0 ：TXClk=8 ×TClk
BR_Range1 ：TXClk=4 ×TClk
BR_Range2 ：TXClk=2 ×TClk
BR_Range3 ：TXClk=1 ×TClk
接收电路以三种不同方式的连续地周期地停留在查询方式上。在睡眠方式，信号处理电
路，被停止工作一个 T 时间周期，此时仅消耗电流I =I 。在启动周期 T 所有信号处
sleep S Soff startup
理被启动并进入稳定工作状态。此后的位检测方式，将进入的数据串对照有效发射信号逐位
分析。如果没有出现有效信号，则经过周期 TBitcheck 后接收电路返回睡眠状态。这一周期时间，
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第2 章 射频接收器芯片原理与应用电路设计 ·143 ·
T 的平均值在电气特性中给出。在T
随不同的检测而变化。因为它是一个统计的过程。Bitcheck startup
和T 期间电流消耗是I =I ，在查询方式中的平均电流消耗取决于工作方式中工作周期，
Bitcheck S Soff
可由下式计算：
I Soff ×TSleep ＋I Son ×（TStartup ＋TBitcheck ）
I =
Spoll
T ＋T ＋T
Sleep Startup Bitcheck
在 Tsleep 和 Tstartup 期间接收电路不响应发射信号。为保证对发射的命令的接收。发射机必
须在发射电报码开始前先发射一个合适的前置脉冲。前置脉冲的长度取决于查询参数 Tsleep 、
Tstartup 、TBitcheck 及所接uC 的启动时间 Tstart…uc 。因此 TBitcheck 也就与实际的比特率和被检测的位
长 NBitcheck 有关。
前置脉冲长度：
TPreburst ≥TStartup＋TBitcheck＋TStart…uC
TSleep 周期长度由 OPMODE 寄存器中的 5 位 Sleep 字，按规定的扩展系数X sleep 以及基本
时钟周期 TClk 定义，可计算如下：
TSleep=Sleep×X Sleep×1 024×TClk
在美国和欧洲应用中，如果 X sleep 置为 1，Tsleep 的最大值仅为 60ms 。在这种情况下，时
间分辨率为2ms 。通过设置，X sleep 为8 可使Sleep 时间扩展到0。5s 。通过对X sleepstd 位或对X sleeptemp
位的设置，X sleep 可设置为 8，其结果是作用在不同的模式，如下所述：
X sleepstd=1 为标准扩展系数，睡眠时间总是被扩展。
X sieeptemp=1 为暂时扩展系数，只要每个检测都正确，将使用扩展睡眠时间。如果位检测
发现有错，这一位就被自动置回为 0，为常规的睡眠时间。这样当出现与预期的发射信号相
似的干扰调制时仍能使用，以节省电流。在这种情况下，uC 也很少被启动，如果干扰消失，
接收电路转换回常规查询，只对适当的发射信号敏感。
可设置寄存器的值，置接收电路处于永久睡眠状态。接收电路保持在该状态直到另一个
状态被编程存入 OPMODE 寄存器，当有几个器件共享一条数据线时这一功能是很有用的。
U3745BM 工作状态是由 OPMODE 和 LIMIT 的两个 12 位 RAM 寄存器进行设置的。寄
存器可由双向 DATA 口编程。如果寄存器内容由于掉电而改变，这一状态由一个称为复位标
识（RM ）的输出表示出来。在这种情况下，接收电路必须重新编程。在加电复位（POR ）
后，寄存器被置为默认模式。如果接收机工作默认模式，不需对寄存器编程。寄存器的结构、
各设置字的定义见器件手册。
寄存器的编程是通过双向数据线，按图 2。7。9 和图 2。7。10 串行编程的。
图2。7。9 寄存器的编程时序关系
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·144 · 射频集成电路芯片原理与应用电路设计
图2。7。10 单线连接到微控制器
编程启动，串行数据线 DATA 被uC 下拉到“低”，并保持 t1 时间。当 DATA 放开后，
U3745BM 变为主控器件。当编程延迟周期 t2 消失后，它发出 14 个序列同步脉冲，脉冲宽度
为 t3 。编程窗出现在每个脉冲之后，编程窗开始之前的延迟由t4 确定。持续时间由 t5 定义。
在编程窗中每一位都被设定。如果uC 在 t5 周期将 DATA 拉低 t7 时间，则相应位置为“0 ”。
如果没有编程脉冲即发出 t7，这一位被设置为“1”。全部 14 位都是这样顺序编程的�
