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高性能,
窄带收发器IC
ADF7021-V
特点
高性能,低功耗,窄带收发器
增强的性能ADF7021 -N与外部VCO
使用外部VCO频段: 80 MHz至960 MHz的
改进的邻近信道功率( ACP)和邻
信道抑制( ACR)与ADF7021- N进行比较
可编程IF滤波器带宽: 9千赫, 13.5千赫,
和18.5千赫
调制方法: 2FSK , 3FSK , 4FSK , MSK
频谱整形:高斯和升余弦滤波
数据传输速率: 0.05 kbps到24 kbps的
电源: 2.3 V至3.6 V
可编程输出功率: -16 dBm至+13 dBm的
在63个步骤
自动功率放大器( PA )的斜坡控制
接收器灵敏度
-125 dBm的250个基点, 2FSK
-122 dBm的在1 kbps , 2FSK
专利申请中,片上图像抑制校准
片内小数N分频PLL
片上, 7位ADC和温度传感器
完全自动频率控制( AFC)环路
数字接收信号强度指示(RSSI)
集成的Tx / Rx开关
漏电流在掉电模式: 0.1 μA
应用
窄带,短程设备( SRD)的标准
ETSI EN 300 220
在869兆赫频带G3 500 mW的输出功率能力
与外部PA
高性能接收机抑制,阻断,并
相邻信道功率( ACP )
FCC第90部分(符合辐射模板D的要求)
FCC第95
ARIB STD- T67
无线计量
窄带无线遥测
功能框图
RSET
温度
传感器
CE
CREG [1: 4]
MUXOUT
MUX
7位ADC
LDO [1: 4]
测试多路复用器
R
LNA
LNA
RFIN
RFIN
IF滤波器
RSSI /
对数放大器
2FSK
3FSK
4FSK
解调器
时钟
与数据
恢复
TxRxCLK
TX / RX
控制
TxRxDATA
社署
收益
AGC
控制
SLE
串行
PORT
SDATA
SREAD
SCLK
ADF7021-V
PA RAMP
AFC
控制
RFOUT
÷1/÷2
÷2
DIV P
N/N + 1
Σ-Δ
调制器
2FSK
3FSK
4FSK
国防部控制
高斯/
升余弦
滤波器
卜FF器
3FSK
编码
CP
PFD
DIV
OSC
CLK
DIV
08635-001
L2
CPOUT
OSC1
OSC2
CLKOUT
图1 。
第0版
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2010 ADI公司保留所有权利。
ADF7021-V
目录
特点................................................. ............................................. 1
应用................................................. ...................................... 1
功能框图............................................... ............... 1
修订历史................................................ ............................... 2
概述................................................ ......................... 3
规格................................................. .................................... 4
射频和PLL规格.............................................. ............. 4
传输规格................................................ 5 ........
接收器规格................................................ ................ 6
数规格................................................ ................... 9
一般规格................................................ ............... 10
时序特性................................................ .............. 10
时序图................................................ ........................ 11
绝对最大额定值............................................... ........... 14
ESD注意事项................................................ ................................ 14
引脚配置和功能描述........................... 15
典型性能特征........................................... 17
频率合成器................................................ ................... 21
参考输入................................................ ........................... 21
MUXOUT ................................................. ................................... 22
压控振荡器( VCO ) ...................................... 23
选择一个VCO最佳系统性能..................... 23
发送................................................. ..................................... 24
RF输出级............................................... ........................... 24
调制方式................................................ .................. 24
频谱整形................................................ ......................... 26
调制和过滤选项........................................... 27
传输延迟................................................ ........................ 27
测试图形发生器............................................... ................ 27
接收器部分................................................ .............................. 28
RF前端............................................... ................................ 28
IF滤波器................................................ ......................................... 28
RSSI / AGC ............................................... ..................................... 28
解调,检测, CDR ....................................... 30
接收器安装................................................ ............................. 32
FSK解调器优化.............................................. 33
AFC操作................................................ ........................... 34
自动同步字检测( SWD ) ................................ 35
应用信息................................................ .............. 36
IF滤波器带宽校准.............................................. 36
LNA / PA匹配.............................................. ........................ 37
图像抑制校准............................................... ...... 38
数据包结构和编码.............................................. ...... 39
编程后首次加电..................................... 39
应用电路................................................ ................... 42
串行接口................................................ ................................ 43
回读格式................................................ ........................ 43
接口与微控制器/ DSP ..................................... 44
寄存器0 -N注册............................................. .................. 45
注册1振荡器寄存器............................................. .... 46
注册2 ,发送调制注册............................ 47
注册3 -发送/接收时钟寄存器........................ 48
注册4解调器设置寄存器............................... 49
注册5 - IF滤波器设置寄存器......................................... 50
注册6 -IF精细校准设置寄存器..................... 51
注册7 -回读设置寄存器...................................... 52
寄存器8掉电测试寄存器.................................. 53
注册9 -AGC注册............................................. ............ 54
注册10 -AFC注册............................................. .......... 55
注册11 -同步字检测寄存器................................ 56
注册12 - SWD /阈值设置寄存器........................ 56
注册13-3FSK / 4FSK解调注册................. 57
注册14 -测试DAC寄存器............................................ ... 58
注册15 -测试模式寄存器............................................ 59
外形尺寸................................................ ....................... 60
订购指南................................................ .......................... 60
修订历史
4月10日 - 修订版0 :初始版
第0版|第60页2
ADF7021-V
概述
该ADF7021 -V是一款高性能,低功耗,窄带
基于所述RF收发器
ADF7021-N.
的体系结构
该ADF7021 -V收发器是类似于ADF7021-N的
不同之处在于外部VCO所使用的片上RF合成
适用于需要改进的相位噪声性能。
该ADF7021 -V被设计在两个操作的免授权
ISM频段,从80 MHz到960 MHz的许可频段。
为了尽量减少射频馈通和杂散发射的
外部VCO工作在2倍或4倍所需的RF频率;
在ADF7021 -V支持最大VCO工作频率
1920兆赫。 4× VCO操作可以通过编程
在允许一个额外的片上除以2的射频外
合成器环路,并提供改进的相位噪声性能。
作为与ADF7021-N接收器,IF滤波器带宽
9千赫, 13.5千赫,和18.5千赫的支持,使得
ADF7021 -V非常适用于世界各地的窄带遥测
应用程序。
该器件具有高斯和升余弦发送数据
过滤选项来提高频谱效率窄带
应用程序。它适合于定位于电路应用
以下几点:
欧洲ETSI EN 300 220
北美FCC Part 15 ,第90和第95
日本ARIB STD- T67
朝鲜短程器械法规
中国近程设备管理法规
发射部分包含一个低噪声小数N分频PLL
的<1 ppm的输出分辨率。频率捷变PLL允许
该ADF7021- V到在跳频扩频中使用
( FHSS)系统。该VCO是外置的,它提供了更好的
相位噪声,从而降低相邻信道功率(ACP )和
相邻信道抑制( ACR)与ADF7021 - N进行比较。
VCO调谐范围从0.2 V开始延伸到2伏,其中应
当选择外部VCO加以考虑。
发射机输出功率是可编程的63步
-16 dBm至+13 dBm的并具有自动功率斜波放大器
控制以防止频谱溅射,有助于满足法规
标准。所述收发器的RF频率,信道间隔,和
调制是可编程通过简单的3线接口。
该器件采用2.3 V至3.6 V的电源范围
并且可以关断不使用的时候。
低中频结构被用在接收器(100千赫),其
最小化功耗和外部元件
统计还避免了直流偏置和闪烁噪声在低频。
IF滤波器具有9千赫, 13.5千赫的可编程带宽,
和18.5千赫。该ADF7021 -V支持多种亲的
可编程功能,包括接收线性度,灵敏度和IF
带宽,从而允许用户进行折衷的接收灵敏度
和选择性针对电流消耗,这取决于
该应用程序。该接收器还采用了专利的自动
频率控制( AFC)环路,可编程同步范围
这允许PLL以去除频率误差
输入信号。
接收机实现了50dB的镜像抑制性能
使用不正在申请专利的IR校准方案
需要使用外部RF源。
片上ADC提供集成temper-的回读
ATURE传感器,外部模拟输入,电池电压,和RSSI
信号,从而可以不再需要在外部ADC
一些应用。温度传感器的精度为± 10℃
在-40 ° C至+ 85°C的整个工作温度范围内。
这个精度可以通过执行一个单点加以改进卡利
bration在室温并将结果存储在存储器中。
一个完整的收发信机可以使用少量的建
独立的外部组件,使得ADF7021 -V很
适合区域敏感的,高性能的驱动程序。
片上的FSK调制和数据过滤选项的范围
允许用户更加灵活地选择调制
方案同时满足严格的频谱效率的要求。
该ADF7021 -V还支持协议,可动态切换
其中2FSK , 3FSK和4FSK最大限度地沟通
范围和数据吞吐量。
第0版|第60 3
ADF7021-V
特定网络阳离子
V
DD
= 2.3 V至3.6 V , GND = 0 V ,T
A
= T
给T
最大
中,除非另有说明。典型规格在V
DD
= 3 V ,T
A
= 25°C 。所有
测量与EVAL- ADF7021- VDBxZ执行使用PN9数据序列,除非另有说明。该版本
ETSI EN 300 200-1的数目是V2.3.1 。低出生体重=环路带宽和IFBW = IF滤波器带宽。
射频和PLL规格
表1中。
参数
射频特性
相位频率检测器( PFD)的
频率
锁相环(PLL)的
归一化带内相位噪声
FL OOR
1
PLL稳定
外部VCO
调谐范围
引脚L2输入灵敏度
参考输入
晶体参考
2
外部振荡器
2, 3
晶振起振时间
4
XTAL偏压= 20 μA
XTAL偏压= 35 μA
输入电平为外部振荡器
OSC1引脚
OSC2引脚
ADC参数
积分非线性( INL )
微分非线性( DNL )
1
RF/256
典型值
最大
24
单位
兆赫
测试条件/评论
最大可用PFD在一个特定的RF频率
由最小N分频器值限定
203
155
dBc的/赫兹
μs
测得为100 kHz的频率的步骤中
5ppm的精度, PFD = 19.68 MHz的低出生体重= 8千赫
0.2
0
3.625
3.625
0.930
0.438
0.8
CMOS电平
±0.4
±0.4
2
V
DBM
兆赫
兆赫
VCO频率< 1920兆赫
24
24
10兆赫XTAL , 33 pF负载电容,V
DD
= 3.0 V
ms
ms
V P-P
V
最低位
最低位
限幅正弦波
V
DD
= 2.3 V至3.6 V ,T
A
= 25°C
此值可用于计算任何工作频率的带内相位噪声。使用下面的公式来计算的带内相位噪声性能
截至功率放大器看到( PA )输出: -203 + 10日志(F
PFD
) + 20 LOGN 。
2
通过设计保证。样品测试,以确保合规性。
3
甲TCXO, VCXO , OCXO或者可以被用作一个外部振荡器。
4
水晶的启动时间是从芯片使能( CE )被认定为纠正CLKOUT引脚的时钟频率。
第0版|第60页4
ADF7021-V
变速箱规格
低出生体重=环路带宽。
表2中。
参数
数据速率
2FSK
3FSK
4FSK
调制
频率偏差(F
开发
)
频偏分辨率
高斯滤波器带宽时间( BT )
升余弦滤波器阿尔法
发射功率
最大发射功率
1
发射功率变化对比
温度
发射功率变化与V
DD
发射功率平坦度
可编程步长
相邻信道功率( ACP )
460兆赫
12.5 kHz的信道间隔
25 kHz的信道间隔
868兆赫
12.5 kHz的信道间隔
25 kHz的信道间隔
调制带宽
0.05
0.05
0.05
0.056
0.306
56
0.5
0.5/0.7
13
±1
±1
±1
0.3125
DBM
dB
dB
dB
dB
典型值
最大
18.5
18.5
24
28.26
156
单位
Kbps的
Kbps的
Kbps的
千赫
千赫
Hz
测试条件/评论
由环路带宽的限制
LBW必须≥1.25 ×数据传输速率为正确的操作
低出生体重= 18.5千赫
低出生体重= 18.5千赫
PFD = 3.625兆赫
PFD = 20 MHz的
PFD = 3.625兆赫
可编程
V
DD
= 3.0 V,T
A
= 25°C
T
A
= -40 ° C至+ 85°C
V
DD
= 2.3 V至3.6 V频率为915MHz ,T
A
= 25°C
902兆赫至928兆赫,V
DD
= 3 V ,T
A
= 25°C
-16 dBm至+13 dBm的
高斯2FSK调制, 13 dBm的输出功率,
PFD = 19.68 MHz的低出生体重= 6千赫
测定在± 8.5 kHz的带宽为± 12.5千赫
偏移量, 2.4 kbps的PN9数据中,f
开发
= 1.2千赫
测定在± 16千赫的带宽为± 25kHz的
偏移量, 4.8 kbps的PN9数据中,f
开发
= 2.4千赫
符合ETSI EN 300 220
测定在± 8.5 kHz的带宽为± 12.5千赫
偏移量, 2.4 kbps的PN9数据中,f
开发
= 1.2千赫
测定在± 16千赫的带宽为± 25kHz的
偏移量, 4.8 kbps的PN9数据中,f
开发
= 2.4千赫
869.525兆赫,高斯2FSK调制, 4.8 kbps的,
f
开发
= 2.4千赫, 10 dBm的输出功率,
2
柔顺
与ETSI EN 300 220 ,低出生体重= 6千赫
47
53
DBM
DBM
44
49
DBM
DBM
125 kHz偏置
125千赫+ 200千赫
125千赫+ 400千赫
125千赫+ 1兆赫
发射模板
74.5
79
69.5
62
dBm的/ 1千赫
dBm的/ 1千赫
dBm的/ 10千赫
dBm的/ 100千赫
FCC第90辐射模板D, 100 Hz的分辨率
带宽,高斯2FSK调制,低出生体重=
6千赫, 10 dBm的输出功率, 2.4 kbps的PN9数据,
f
开发
= 1.2千赫
12.5 kHz偏置
460兆赫
占用带宽
2FSK ,高斯滤波数据
12.5 kHz的信道间隔
25 kHz的信道间隔
2FSK ,升余弦数据滤波
12.5 kHz的信道间隔
25 kHz的信道间隔
77
dBc的
总平均功率为99.0 % ,低出生体重= 6千赫, 10 dBm的
输出功率
4.0
8.5
4.5
9.6
千赫
千赫
千赫
千赫
第0版|第60页5
2.4 kbps的PN9数据中,f
开发
= 1.2千赫
4.8 kbps的PN9数据中,f
开发
= 2.4千赫
2.4 kbps的PN9数据中,f
开发
= 1.2千赫
4.8 kbps的PN9数据中,f
开发
= 2.4千赫
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