RF133
RF / IF收发器, GSM应用
该RF133 RF / IF收发器是优化的高集成度单片器件
在GSM和TDMA的其他单频带或多频带应用。
该装置的接收路径包括三个中频(IF )
放大器可选择增益,一个I / Q解调器,基带滤波器,直流偏移
补偿电路,以及可选择增益基带放大器。
该设备的发送路径包含一个I / Q调制器和一个频率的
翻译回路设计进行上变频具有高输出
频谱纯度。翻译环路由相位/频率检测器,一个
电荷泵,一个混频器和缓冲器的RF输入之间所需的隔离,
本地振荡器( LO)和IF输入。
器件封装和管脚配置示于图1中的框图
的RF133的示于图2中的信号引脚分配和功能的销
描述见于表1 。
特点
正交解调器下变频
80分贝IF增益范围和30分贝基带增益
范围
集成的接收与调谐基带滤波器
带宽
高相位精度的综合发射路径
用于发送路径降低滤波要求
宽的RF和IF范围为多频带操作
集成可选的本地振荡器分频器/相位
转换器和可选的高/低侧注射
频率规划的灵活性
片上的第二本机振荡器
独立的使能用于发送线,接收和
合成模式电源管理
48引脚薄型四方扁平封装( TQFP )封装(7毫米
X 7毫米)
TXRFIN +
TXRFIN-
RFIFN +
RFIFN-
LO1IN+
LO1IN–
RXENA
TXENA
应用
CLK
GND
VCC
GND
TLCPO
VCC
VCC
GND
TXIFIN +
TXIFIN-
GND
TXI +
TXI-
TXQ +
TXQ-
1
2
3
4
5
6
7
8
9
48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37
36
35
34
33
32
31
30
29
28
27
26
GSM900 / DCS1800 / PCS1900数字蜂窝
电话
多模式,多频带终端
数据
RXIFF +
RXIFF-
SXENA
BPC
GND
VCC
RES2
RES1
VCC
LPFADJ
VCC
10
11
25
12
13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
TXMO +
TXMO-
RXI +
RXQ +
RXQ-
T / H
CTH1
CTH2
GND
LO2O+
LE
LO2O–
RXI-
C100a
图1. RF133引脚配置 - 采用48引脚TQFP
数据表
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1999年10月8日
RF / IF收发器
RF133
表1. RF133信号说明
针#
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
名字
GND
TLCPO
VCC
VCC
GND
TXIFIN +
TXIFIN-
GND
TXI +
TXI-
TXQ +
TXQ-
TXMO +
TXMO-
RXI +
RXI-
RXQ +
RXQ-
T / H
CTH1
CTH2
GND
LO2O+
LO2O–
描述
接地器(Tx相器/电荷泵)
翻译回路电荷泵输出
供应(相器和电荷泵)
供应器(Tx调制器,接收基带部分)
接地器(Tx调制器,接收基带部分)
TX IF输入
TX IF输入
地
发射调制器输入
发射调制器输入
发射调制器输入
发射调制器输入
发射调制器输出
发射调制器输出
接收基带输出
接收基带输出
接收基带输出
接收基带输出
跟踪和保持信号
电容跟踪和保持
电容跟踪和保持
地面( 2
nd
LO输出缓冲器)
2
nd
本地振荡器的输出
2
nd
本地振荡器的输出
针#
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
名字
VCC
LPFADJ
VCC
RES1
RES2
VCC
GND
BPC
SXENA
RXIFF-
RXIFF +
数据
CLK
LE
RXENA
RXIFIN-
RXIFIN +
GND
LO1IN–
LO1IN+
VCC
TXRFIN-
TXRFIN +
TXENA
描述
供应( 2
nd
LO输出缓冲器)
调整脚基带低通滤波器的转角
频率
供应( 2
nd
LO )
谐振器引脚
谐振器引脚
供应( 2
nd
LO )
地面( 2
nd
LO )
旁路电容
合成使
RX IF滤波器引脚
RX IF滤波器引脚
数据输入
时钟输入
锁存使能输入
接收器使能
接收中频输入
接收中频输入
接地器(Tx混频器, IF接收部分)
1
st
本地振荡器输入
1
st
本地振荡器输入
供应器(Tx混频器, IF接收部分)
发射RF输入
发射RF输入
发送使能
技术说明
所述RF 133 RF / IF收发信机单元是由一个接收
路,一个发送路径,并在如所示的合成部
图2.该接收路径包括一个可选增益中频
链,正交解调器和基带放大器
电路与I和Q输出。发射路径实质上是一个
I / Q调制器与转换回路的频率上调
转换。一个片上振荡器和分频器使
向上的合成部。将RF 133的各部分是
TXENA , RXENA和:通过使能信号分别启用
SXENA 。
为了控制不同的操作模式,串行21位字(位
S1至S21),写入到片上的寄存器。这21位字
使用三线的输入信号编程,CLK, DATA和
LE 。以确保该数据一直锁,的任一个
信号TXENA , RXENA ,或SXENA必须保持启用状态。该
操作模式绘制所述至少电流(12 mA)的是
合成模式(即模式导致当时只有SXENA
被使能) (参照表5)。在睡眠模式中,该装置
典型功耗低于1
A
的电流。
在图3的方框图显示了一个完整的RF / IF双
使用RF133频段收发器芯片组。
接收路径_______________________________________
可选增益IF链和正交混频器。
接收
的RF133的路径是由一个IF段和基带
部分。中频部分由三个可编程增益
放大器: PGA , PGB ,和PGC 。
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RF / IF收发器
RF210
LNA /图像抑制混频器
GSM
RX滤波器
IF SAW
滤波器
LC
坦克
RF133
PGD
RXI
DC
OC
CTH1
PGA PGB
PGC
T / H
RXQ
90
PGD
CTH2
DCS
RX滤波器
坦克
BIAS
TX / RX VCO
双PLL
÷2 ÷4
÷2 ÷4
SX ENA
RX ENA
TX ENA
UHF VCO
TX / RX VCO
合
÷2 ÷4
3线
控制
数据
CLK
LE
LPF
TXI
÷1 ÷2
天线
卫生防护中心
PFD
÷1 ÷2
90
TX DCS VCO
T / R
耦合器
VAPC
LPF
TXQ
双工器
环路滤波器
TX IF滤波器
RF142
T / R
TX GSM VCO
C453
RM008
图3.双频段收发器芯片组采用RF133
PGA的具有两个增益设置,要么0分贝或20分贝,而既
PGB和PGC具有-10 dB的增益范围为20 dB
编程,以2 dB 。 PGC的输出被馈送到一个
正交混频器。正交混频器有一个固定的转换
10分贝及其LO输入增益是从一个输出取
正交分割器(由2分频或4)。
基带集成过滤器,基带放大器,以及直流
偏移补偿。
紧跟在正交
混频器(解调器)是基带部分( DC偏移
补偿电路,两个集成的基带滤波器和两个
可编程增益放大器) 。每一个可编程增益
放大器中的基带部分,既标记的PGD ,有四个
不同的增益设置:0分贝, 10分贝20分贝或30分贝。
的集成基带滤波器转角频率是
调节通过使用一个适当的值的电阻销26 ,
LPFADJ 。在105 kHz的标称截止频率,
电阻值为75.1 kΩ的。
由于可能出现的高增益的基带放大器( PGD ) ,任
在正交混频器的输出端的DC偏移被放大
并且,如果未校正, I和Q输出端可以从患
显著不需要的直流偏置电压。为了抵消这些
影响, RF133必须进行校准。
期间补偿,校正电压被存储在
外部保持电容器CTH1和CTH2 ,则循环
打开后立即。校正后的I和Q输出
然后直接送入外部电路提供进一步的基带
处理。
在参照该校准序列的时序图
在接收时隙示于图4(前端混合器是
假定是罗克韦尔的RF210双频段,镜像抑制
下变频器) 。起初, RF133接收器被接通
( RXENA高) 。时间T1之后,在跟踪和保持信号, T / H ,
置于直流补偿电路中的轨迹模式为时间
T2 。然后,有一个建立时间,T3的外部前端前
端被接通。最后,前端必须打开供
在接收时隙前的时间T4 。
时间T2可以从10变化
微秒
350
微秒。
这个持续时间是
取决于1)的保持电容的值( CTH1和
CTH2 ) ,以及2)是否在校准时,从帧做
帧或从冷启动。这被列于表2中。
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RF133
TDMA时隙
接收槽
RXENA
T1
T2
T / H
T3
前端
启用
(外部RF133 )
T4
C064
图4. RF133采样和保持时序图
表2.最小所需的直流偏移校准时间T2和下降率
保持电容( CTH1 , CTH2 )
冷启动
帧到帧的
典型的下垂率( @ I / Q输出)
22 nF的
60微秒
10微秒
1毫伏/毫秒
60 s
120 nF的
350 s
0.17毫伏/ MS
因为芯片上加载的电流,所述保持电容( CTH1的
和CTH2 )缓慢放电引起的I和Q的直流偏移
电压下垂,如果RF133依然未标定为
在相当长时间内(下降率与保持
电容器也示于表2)。
为了改善这种电压下降,则建议
以前每次接收时隙(即每4.6毫秒进行重新校准发生
用于GSM ) 。
内部电压控制振荡器(VCO )和频率
分频器。
差分VCO的输出进行缓冲,然后提供给
3分频器( RX,TX PLL )与可选的鸿沟
的2个或4比率的Rx和Tx分配器都
正交分频器,在同相和正交其中产生
联络处。缓冲的PLL分频器输出可用于驱动一个
外部PLL IC 。压控振荡器的谐振元件连接
到引脚28 ( RES1 )和29 ( RES2 ) 。图5示出VCO的
配置。
发送Path_______________________________________
发射路径包括以下功能块:
的I / Q调制器和IF输出放大器。
一个由相位/频率转换回路
检测器,电荷泵,产生Tx RF输入缓冲器,一个LO输入
缓冲器,一个混频器,两个分频器,和一个低通滤波器。
输入到I / Q调制器是差分I和Q
基带信号,这是低通滤波,然后施加
到一对双平衡混频器(参见图2) 。输出
的混频器进行组合,以产生经调制的信号
然后将其外部和输入滤波通过引脚6和7
( TXIFIN +和TXIFIN- )在翻译的参考分频器
循环。
与外部发送的翻译回路一起
压控振荡器,外部LO ,和环路滤波器,形成具有在所述混合器的PLL
反馈回路。该PLL上变频的调制IF信号以
发射频率,然后驱动所述最终功率
放大器。由于固有的带通滤波发生在锁相环
需要一种交PA双工器被除去。这是主要的
优势转换循环的方法有过
传统上变频方案。消除这种
双工器减少了在发送路径中的损失,这反过来
降低了最终功率放大器的输出电平,
因此,减小了电流消耗。直接的好处
这种方法会增加手机的通话时间和待机
时间和更少的元件数量。
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