RF105
900 MHz的数字扩频收发器
该RF105 ,完全集成的收发器,提供了发送,接收和
频率合成功能的数字扩频( DSS )系统运行
在902-928 MHz的工业,科学和医疗( ISM)频段。它实现了一个
直接转换架构和时分双工传输的( TDD)的
和接收信号,以减少电路的复杂性。
该RF105的接收路径提供完整的RF至基带同相和
正交(I / Q)的解调,包括一个低噪声放大器(LNA) ,双
平衡正交混频器,完全集成的信道选择滤波器和基带
可变增益放大器。发送路径是一个可变增益的直接转换
调制器。这些路径示于图1中。
一个902-928 MHz的频率合成器,带有片上VCO和谐振器提供
LO频率为发送和接收模式。
该RF105功能低电压操作( 2.7
–4.
5V)为低功耗。
该RF105 ,加上科胜讯的RF106功率放大器,形成一个完整的
对于直接转换900 MHz的无线电DSS是完全兼容的系统解决方案
在ISM频段的FCC第15部分的规定。
分机。 CSERVO
特点
完整的900 MHz的ISM频带
收发器完全集成
合成器和VCO包括
谐振器
低功耗
从待机模式快速建立
主动模式
独立的使能用于发送线,
接收和合成器
可编程41通道, 600
kHz的信道间隔
3 ,电池操作( 2.7-4.5 V)
48引脚TQFP封装(见图2)
接收器
LNA /正交
从RF混频器下
到基带
可选增益LNA
完全集成的信道选择滤波器
可调带宽
接收机基带放大器
可变增益
差分接收器的基带输出
LNA搅拌机
1200kHz 820kHz
LNAIN
LNAATTN
1200kHz 820kHz
分机。 CSERVO
RXI
GMCRES
GC
RXQ
发射机
÷16
相
移
VCO
分机。
LPF
PFD / CP
÷47
FREF
频闪
CLK
数据
RXEN
SYNTHEN
TXEN
TXD
RFO1
RFO2
MODSET
PS1
PS2
调制器
预分频器
计数器
调制器
获得Ctrl键。
控制逻辑
动力
MGMT 。
可变增益调制器
对于baseband-双平衡混频器
至RF调制
差分RF输出
应用
DSS无绳电话
直接序列扩频
系统
跳频扩频
系统
无线局域网
无线调制解调器
无线安全
库存控制系统
图1. RF105框图
GND10
频闪
SYNTHEN
VCC5
CHPO
NC
GND9
VCOBPC
CON
VCC4
NC
GND8
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
48
47
46
45
44
43
42
41
40
39
38
37
36
35
34
33
32
31
30
29
28
27
26
25
GND1
CLK
FREF
数据
TXREF
VCC1
TXD
GND2
RXEN
LNAATTN
LNAIN
GND3
RF105
GND7
SRI +
SRI-
SRQ +
SRQ-
VCC3
RXI +
RXI-
RXQ +
RXQ-
VCC2
GND6
图2. RF105引脚信号 - 48引脚TQFP
数据表
GND4
MODSET
RFO1
RFO2
TXEN
MIXBPC
GMCRES
PS1
PS2
GCREF
GC
GND5
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
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on
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技术说明
基带滤波器的带宽_______________________
接收基带滤波器具有带通
的特点。该低通截止是由确定的
GMC滤波器和被上述R设置
GMC
电阻器连接到引脚
19.
GMC的滤波器具有3极点Butterworth响应,是
前面有一个四极巴特沃斯的Sallen & Key低通
过滤用1.2MHz的固定截止频率。固定
过滤器被设计得衰减出来的带外阻塞
信号通过接收路径传播。
基带高通截止是通过将带宽设置
直流伺服回路,后者又通过的值设置
C
SERVO
连接销32和33之间的电容,并
销34和35的直流伺服环空出的DC偏移
在接收基带路径。它被设计成耐受
作为C
SERVO
等效串联电阻(ESR) ,从而使
常见的表面安装电容器是合适的。
基带的高通截止频率应设定
比低通截止频率,否则低得多
伺服回路将变得不稳定。
最佳的接收带宽值是:
f
LPF
= 820千赫,R
GMC
= 875
f
HPF
= 20千赫,C
SERVO
= 0.082
F
2.3
2.2
2.1
2
1.9
1.8
1.7
1.6
RMOD (欧姆)
1.5
1.4
1.3
1.2
1.1
1
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
-12
-11
-10
-9
-8
的Tx (PEP dBm的)
-7
-6
-5
-4
RF输出_____________________________________
从RF105发射RF输出差分
并匹配100
差。如果一个单端
需要连接时,未使用的输出必须适当地
通过一个50终止
电阻器(参见图4) 。发送
输出功率是由输出功率控制确定
输入,传感器PS1 (引脚20)和PS2 (引脚21) ,并通过该值
R
MOD
(连接到引脚14 ) 。
MOD
设置偏置电流成
该调制器中,然后通过设定系数乘以
PS1和PS2的状态。 PS1和PS2输入
编程的发射器部分描述
表3中。
输出峰值包络功率的特性
(PEP )与
MOD
示于图3的正弦
120毫伏峰对峰的输入信号,并用于高功率
模式(PS1 = 0 ,PS2 = 0)。对于R
MOD
等于1.2千欧,则
典型的RF105输出功率大约为-8 dBm的中
高功率模式。这提供了约20 dBm的
与科胜讯的RF106 ( 29分贝使用时,发射功率
增益PA)。
图3的Tx PEP VS RMOD
( TXD信号= 120 mVpp的300 kHz的正弦波, VCC = 3.0V )
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在布局和Implementation_____建议
一个典型的应用示意图示于图4中的所有
VCC引脚的去耦尽可能靠近电源引脚
可能的话,优选权在输入引脚。
所有接地引脚应该有最小的走线电感
地面上。如果接地平面,不能正确的在提供
销,所述通孔到接地层应尽可能地
靠近引脚越好。应该有一个通过对
每个接地引脚。如果接地平面是在底部层
建议将具有两个平行的通孔的每个
接地引脚。
VCC1 (引脚6) , VCC2 (引脚26) ,和VCC3 (引脚31 )应
连接到公共Vcc电源通过个别
去耦网络。
ESD敏感度_________________________________
该RF105是对静电敏感的电子设备。别
操作或靠近强静电场储存。拿
适当的静电放电( ESD )防护措施。
820pF
0.047F
33pF
0.015F
3920
820pF
33pF
0.056F
电压
调节器
(可选)
VCC
SYNTHEN
频闪
3920
1000pF
CLK
FREF
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
48
47
46
45
44
43
42
41
40
39
38
37
36
35
34
33
32
31
30
29
28
27
26
25
51k
Cservo
0.082F
Cservo
0.082F
33pF
0.047F
数据
1000pF
0.01F
33pF
VCC
10
RF105
VCC
+
+
TXD
TXDATA
整形滤波器
1000pF
RXI
RXQ
VCC
RXEN
LNAATTN
LNAIN
33pF
*
3.3pF
*
10nH
*
33pF
0.047F
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
RMOD
1.2k
402
0.056F
GC
RFOUT
50
PS2
PS1
TXEN
2200pF
Rgmc
875
*
匹配网络的数值是布局依赖性。
图4.典型应用图 - RF105
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合成器编程________________________
合成器进行编程以半双工3线
串行接口。这三个信号是DATA, CLK和
频闪。在CLK信号的每个上升沿移位一个位
的数据到移位寄存器和控制寄存器。当
在选通输入从低切换到高,数据
锁存在移位寄存器转移到
可编程计数器。六位移入
合成器进行编程。的数据格式
如下所示:
最高位
S6
S5
S4
S3
S2
最低位
S1
示例:
( 9.6兆赫/ 16) × (32 ×47 + 1)= 903兆赫
( 9.6兆赫/ 16 ) × ( 32 × 47 + 41 ) = 927兆赫
合成器环路滤波器
压控振荡器的频率合成设计片上用
变容引用到VCC 。因此,
环路滤波器
组件将需要被绑定到VCC4
(引脚39 ) ,而不是
地面。一个典型的环路滤波器的设计如下所示的
图5.环路带宽约为5kHz的带
45度标称相位裕度。
的定时关系示于图6中的值
编程位, S1至S6中,对所述可编程
计数器都在表1中所定义。
频道选择
使用9.6 MHz的基准频率,相位锁定
环(PLL )合成器能够产生从频率
903兆赫(通道1) ,以927兆赫(通道41)在一
600 kHz的信道间隔。 LO频率(F
LO
)是
计算由下面的方程:
F
LO
= (F
REF
/ R ) × [(M × N) + A]
其中:
F
REF
9.6兆赫(参考振荡器)
R为16 (参考分频器)
M是32/33 (预分频器)
N为47 (固定计数器)
A是1 41 (可编程计数器)
CHPO
PIN码43
0.01F
390
pF
10k
10k
V C 0
TUNE
330
pF
图5.环路滤波器
数据
最高位
最低位
CLK
频闪
t1
t2
T1 =数据建立时间
T2 =数据保持时间
T3 =时钟脉冲宽度
T4 =选通使能脉冲宽度
t5的=频闪设置时间到最后一个时钟的上升沿
T1到T5
& GT ;
1μs的每一个。
t3
t4
t5
图6.时序图
4
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表1.可编程计数器数据输入
DSS电话
通道号*
–
–
1
2
–
3
–
4
.
.
.
17
–
18
–
19
20
–
–
合成通道
第(一)
1
2
3
4
5
6
7
8
.
.
.
34
35
36
37
38
39
40
41
频率(MHz)
903.0
903.6
904.2
904.8
905.4
906.0
906.6
907.2
.
.
.
922.8
923.4
924.0
924.6
925.2
925.8
926.4
927.0
S6
0
0
0
0
0
0
0
0
.
.
.
1
1
1
1
1
1
1
1
S5
0
0
0
0
0
0
0
0
.
.
.
0
0
0
0
0
0
0
0
S4
0
0
0
0
0
0
0
0
.
.
.
0
0
0
0
0
0
0
1
S3
0
0
0
0
1
1
1
1
.
.
.
0
0
0
1
1
1
1
0
S2
0
0
1
1
0
0
1
1
.
.
.
0
1
1
0
0
1
1
0
S1
0
1
0
1
0
1
0
1
.
.
.
1
0
1
0
1
0
1
0
* DSS电话信道数都适用,当RF105采用与科胜讯的蜂鸟芯片组。信道间隔= 1.2
兆赫从通道2通过信道19相邻通道之间;通道1-2之间的信道间隔= 600千赫
道19-20之间。
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