1 概述 TH71101是雙超外差式結構的無(wú)線(xiàn)電接收芯片,工作在300~450MHz ISM頻段,能與TH7107等芯片配套,實(shí)現ISM頻段無(wú)線(xiàn)模擬和數字信號傳輸;內部包含一個(gè)低噪聲放大器、雙混頻器、壓控振蕩器、PLL合成器、晶體振蕩器等電路。能接收模擬和數字FSK/FM/ASK信號。FSK數據速率可達40kb/s,ASK數據速率達80kb/s,FM帶寬15kHz;靈敏度 111dBm。電源電壓2.5~5.5V,工作電流8.2mA,待機電流<100nA。適用于ISM(工業(yè)、科學(xué)和醫學(xué))頻率范圍內的各種應用,如數據通信系統、無(wú)鑰匙進(jìn)入系統、遙控遙測系統、安防系統等。 2 芯片封裝與引腳功能 TH71101采用LQFP32封裝,各引腳功能如表1所列。 表1 TH71101引腳功能
3 芯片內部結構與工作原理 TH71101內部結構框圖如圖1所示。芯片內包含低噪聲放大器(LNA)、兩級混頻器(MIX1、MIX2)、鎖相環(huán)合成器(PLL Synthesizer)、基準晶體振蕩器(RO)、充電泵(CP)、中頻放大器(IFA)、相頻檢波器(PFD)等電路。 ![]() LNA是一個(gè)高靈敏度接收射頻信號的共發(fā)、共基放大器;祛l器1(MIX1)將射頻信號下變頻到中頻1(IF1),混頻器2(MIX2)將中頻信號1下變頻到中斷信號2(IF2),中頻放大器(IFA)放大中頻信號2和限幅中頻信號并產(chǎn)生RSSI信號。相位重合解調器和混頻器3解調中頻信號。運算放大器(OA)進(jìn)行數據限幅、濾波和ASK檢測。鎖相環(huán)合成器由壓控振蕩器(VCO1)、反饋式分頻器(DIV16和DIV2)、基準晶體振蕩器(RO)、相頻檢波器(PFD)、充電泵(CP)等電路組成,產(chǎn)生第1級和第2級本振信號LO1和LO2。 使用TH71101接收器芯片可以組成不同的電路結構,以滿(mǎn)足不同的需求。對于FSK/FM接收,在相位重合解調器中使用IF諧振回路。諧振回路可由陶瓷諧振器或者LC諧振回路組成。對于A(yíng)SK結構,RSSI信號饋送到ASK檢波器,ASK檢波器由OA組成。 TH71101采用兩級下變頻。MIX1和MIX2由芯片內部的本振信號LO1和LO2驅動(dòng),與射頻前端濾波器共同實(shí)現一個(gè)高的鏡像抑制,如表2和表3所列。有效的射頻前端濾波是在LNA的前端使用SAW、陶瓷或者LC濾波器,在LNA的輸出使用LC濾波器。 表 2 基準頻率fREF、本振頻率fL0、中頻fIF與FRF鏡像抑制關(guān)系
表3 在fIF=10.7MHz時(shí),基準頻率fREF、本振頻率fL0與fRF鏡像抑制的關(guān)系
4 應用電路設計 基于TH71101的FSK和ASK應用電路如圖2、3所示。 ![]() ![]() TH71101與單片機的接口電路如圖4所示。 ![]() ENRX=“0”時(shí),接收模塊進(jìn)入待機狀態(tài),ENRX=“1”時(shí),接收模塊進(jìn)入接收狀態(tài)。TH71101解調輸出數據經(jīng)RXD進(jìn)入單片機,數據格式和數據速率由用戶(hù)根據需要確定。應注意的是:FSK數據速率不能超過(guò)40kb/s,ASK數據速率不能超過(guò)80kb/s。 參考文獻 1. Microelectronic Integrated Sys-tems Inc TH71101 315/433MHz FSK/FM/ASK Receiver 2. Microelectronic Integrated Sys-tems Inc EVB71101 315/433MHz Re-ceiver Evaluation Board Description 2002 3. 黃智偉 無(wú)線(xiàn)數字收發(fā)電路設計 2003 4. 黃智偉 射頻集成電路原理與應用 2003 作 者:南華大學(xué) 唐冬 黃智偉 衡陽(yáng)市公路管理局 呂明霞 來(lái) 源:?jiǎn)纹瑱C與嵌入式系統應用2003(10) |