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RF01

通用ISM频段FSK接收器RF01

描述：

希望的RF01是一款单芯片，低功耗，多通道

FSK接收器应用而设计的使用要求

FCC和ETSI一致性在315未经许可使用，

433 ， 868 ，和915 MHz频段。配合使用

希望的FSK发射器，该RF01是一个灵活，成本低，

和高度集成的解决方案，它不需要

生产路线。所有需要的RF功能

集成。只有外部晶振和旁路滤波是

所需的操作。

该RF01有一个轻松的RF设计完全集成的PLL ，其快速建立时间允许

快速跳频，绕过多径衰落和干扰，实现稳定的无线链路。

PLL的高分辨率允许在任何的频带的多个信道的使用状况。基带

带宽（BW）是可编程的，以适应不同的偏差，数据速率和晶体容差

要求。接收器采用带I / Q解调的零中频技术，因此无需外部

元件（晶体和去耦除外）都需要在一个典型的应用。该RF01是一个完整的

模拟RF和基带接收机，包括一个多频带PLL频率合成器与低噪声放大器， I / Q下

转换器混频器，基带滤波器和放大器和I / Q解调器。

该芯片大大降低了集成的数字数据处理微控制器的负荷：

数据过滤，时钟恢复，数据模式识别和集成的FIFO。自动频率

控制（AFC ）功能允许使用低精度（低成本）的晶体。为了最大限度地减少了系统的成本，在

芯片可提供的时钟信号用于微控制器，从而避免了需要两个晶体。

对于低功耗应用，该设备支持基于内部低占空比操作

唤醒定时器。

RF01

框图

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RF01

产品特点：

完全集成的（低BOM ，易于设计的）

没有在生产中需要的对齐方式

快速稳定，可编程的，高分辨率的PLL

快速跳频功能

高比特率（高达115.2 kbps的数字模式和256 kbps的模拟模式）

直接差分天线输入

可编程基带带宽（ 67 400千赫）

模拟和数字RSSI输出

自动频率控制（ AFC ）

数据质量检测（ DQD ）

内部数据的过滤和时钟恢复

RX模式识别

SPI兼容串行控制接口

单片机时钟和复位信号

16位RX FIFO数据

低功耗占空比模式（小于0.5毫安平均电源电流）

标准的10 MHz晶振参考

唤醒定时器

低电池电压检测

2.2至5.4 V电源电压

低功耗（在低频段9毫安）

低待机电流（ 0.3 μA ）

典型应用

遥控

家居安防及报警

无线键盘/鼠标等电脑外设

玩具控制

遥控门锁

胎压监测

遥测

个人/病人数据记录

远程自动抄表

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详细说明

一般

该RF01 FSK接收器则是希望的FSK发射器的对应。它涵盖了无牌

频段在315 ， 433 ， 868 ，和915兆赫。该器件有助于符合FCC和ETSI

要求。

可编程PLL频率合成器决定了工作频率，同时保持高精度

基于芯片上的晶控参考振荡器。 PLL的高分辨率允许使用

的多个信道，在任何的频带。

该接收机采用与I / Q解调的零中频的方法，允许使用的最小

在典型的应用中外部元件的数目。该RF01由一个完全集成的

多频带PLL频率合成器，具有可切换的增益， I / Q升降压转换器混频器，基带滤波器的LNA

和放大器，以及一个I / Q解调器，随后通过一个数据过滤器。

射频VCO的PLL电路进行自动校准，从而只需要几微秒。

校准总是合成开始时出现。如果温度或电源电压的变化

显著， VCO校准可以很容易地调用。校准可以在任何时候通过启动

切换合成器，然后重新再打开。

LNA

LNA具有250欧姆输入阻抗，这与建议天线效果很好。

如果该芯片的射频输入端被连接到50欧姆的设备，外部匹配电路是必需的，以

提供正确的匹配，并尽量减少了接收机的噪声系数。

LNA增益（和线性度）可以选择（ 0 ， -6 ， -14 ， -20 dB的相对最高增益）

根据射频信号的强度。这是在强干扰的环境中非常有用。

基带滤波器

接收机带宽是可选择的

通过编程的带宽（ BW ）

基带滤波器。这允许建立

据的特征接收机

要接收的信号。适当的

带宽可以被选择为

适应各种FSK偏差，数据

率，和晶体容差要求。

该滤波器结构是一个7阶

巴特沃斯低通带40分贝

抑制在2 * BW频率。抵消

消除是通过使用一个实现

高通滤波器的截止频率

低于7千赫。

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数据过滤和时钟恢复

输出数据的滤波可以通过外部电容器或通过使用数字滤波来完成

根据最终的应用。

模拟操作：

该滤波器是一个RC型低通滤波器和一个施密特触发器（号）。电阻（ 10K ）和St为

集成在芯片上。一个（外部）的电容可以根据实际的比特率来选择。在这

模式中的接收器能够处理高达256 kbps的数据速率。

数字化操作：

数据过滤器是数字实现模拟RC滤波器后跟迟滞比较器。

在这种模式下有一个时钟恢复电路（CR ），它可以提供同步的时钟到数据。同

这个时钟接收到的数据可以填充在RX数据FIFO 。在CR有三种操作模式：快，慢，

自动的。在低速模式下，它的抗噪能力非常高，但它有速度较慢的稳定时间，并且需要更多的

比快速模式准确的数据的时序。在自动模式下， CR之间的快速自动改变

和缓慢的方式。在CR启动快速模式，然后自动切换锁定先快后慢的模式。

（只有数据滤波器和时钟恢复使用的比特速率的时钟，因此，在模拟模式中，有

没有必要设置正确的比特率）。

数据有效性块

RSSI

数字RSSI输出被提供给监视输入信号电平。它变为高电平，如果收到的信号

强度超过一个给定的预编程的水平。模拟RSSI信号也可以。该RSSI

稳定时间取决于所使用的滤波电容。

-65 dBm的

-100 dBm的

1300毫伏

1000毫伏

600毫伏

300毫伏

DQD

数据质量检测器通过计数监视基带放大器链的I / Q输出

连续正确0->1 ， 1->0过渡。该DQD输出指示信号的质量要

解调。采用这种方法有可能"forecast"的BER恶化的概率。该

可编程DQD参数定义的阈值，通过数字信号的好/坏数据质量

一比特DQD输出。在情况下，当该偏差接近比特率，应该有四个转换

过程中的I / Q信号的单个1位周期。作为比特率相比降低其偏差，

越来越多的转换将在一个比特周期发生。

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AFC

通过使用一个集成的自动频率控制（ AFC ）功能，接收器可以同步其

本地振荡器接收到的信号，从而允许使用：

价格低廉，精度低的晶体

较窄的接收带宽（即增加灵敏度）

更高的数据速率

晶体振荡器

该芯片具有单针晶体振荡器电路，该电路用于提供一个10MHz的参考信号

PLL 。为了减少外部部件和简化设计，晶体负载电容的内部和

可编程的。指南选择合适的晶体可后面的数据表中找到。该

接收器可以提供时钟信号微控制器，那么准确时间是没有可能的

需要用于第二结晶。

当单片机通过清除相应的位变为晶体振荡器关闭

配置设置命令，该芯片提供了进一步的时钟脉冲（一个固定的号码（ 128 ） “时钟

尾巴“ ）的微控制器，让它去空闲或休眠模式。

低电池电压检测器

低电量检测电路监测电源电压并产生一个中断，如果它低于

一个可编程阈值电平。

唤醒定时器

唤醒定时器具有非常低的电流消耗（ 1.5 μA典型值），可以从编程

1毫秒至数天，精确度

±5%.

它自身校准的晶体振荡器在每次启动，然后在每30秒。当

晶体振荡器被关断时，校准电路切换回上只有足够长的时间，以便快速

校准（几毫秒），以促进准确启动定时。

事件处理

为了减少电流消耗，所述接收器支持睡眠模式。激活模式可以是

几个唤醒事件（唤醒定时器超时，低电源电压检测，片上FIFO启动

填充或接收通过串行接口的请求）。

如果任何唤醒事件发生时，唤醒逻辑电路产生一个中断信号，该信号可用于

醒了微控制器，有效地降低了微控制器具有活跃的时间段。该

中断的原因，可以从接收器通过SDO引脚微控制器读出。

接口和控制器

一个SPI兼容串行接口允许用户选择的频段的中心频率

合成器，基带信号路径的带宽。分频比为单片机的时钟，

唤醒定时器周期，低电源电压检测器的阈值也可编程。任何这些

在不需要时的辅助功能可被禁用。所有参数设置后，默认的电源上;该

编程值在睡眠模式下被保留。该接口支持读出的状态

寄存器，提供有关接收器的状态和所接收的数据的详细信息。它也是

能够存储接收到的数据位到16位的接收FIFO寄存器和读出在缓冲

模式。 FIFO模式可通过SPI兼容接口通过设置FE位为1 ，在启用

输出FIFO模式命令。

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