数字收发通信模块原理与设计(2)2262.doc

数字收发通信模块原理与设计(2)编码解码芯片PT2262/PT2272芯片原理简介PT2262与PT2272是采用CMOS工艺制造的低功耗、低价位、通用18引脚双列直插式、配对的编解码集成电路。芯片采用2.6V15V宽范围的工作电压供电，使用时需外接振荡电阻，所需外围元件少。PT2262/2272共有6位数据位（D0-D5）、12位(A0-A11)三态(悬空、高电平、低电平)地址引脚，地址码（A）、数据码（D）输入的任意组合最多可提供531441（312）种AD编码，并具有很强的抗干扰能力。PT2262特点PT2262编码器共有6位(D0-D5)数据引脚、12位(A0-A11)三态(悬空、高电平、低电平)地址引脚，数据码和地址码在芯片内实现AD编码。设定的地址码和数据码的AD编码结果（波形）从第17引脚Dout端串行输出，可用作无线遥控发射机的遥控输入编码使用。PT2262编码器发出的AD编码信号是由地址码、数据码、同步码组成一个完整码字。如果发射机端一直按住“发送”按键，编码器就会连续发送AD编码信号；当发射机的“发送”按键不按下时，PT2262不接通电源，其第17引脚输出为低电平，模块后端连接的315Mhz或433MHz的高频发射电路不工作。当有“发送”按键按下时，PT2262得电工作，其第17引脚输出串行AD编码信号；在第17引脚输出为高电平期间，后端的315MHz或433MHz的高频发射电路起振并发射等幅高频信号；在第17引脚输出为低平期间，后端的315MHz或433MHz的高频发射电路停止振荡、不发射信号。因此，高频发射电路是否发出射频信号完全受控于PT2262第17引脚输出的AD编码信号，从而对高频电路实现了幅度键控（ASK）调制，产生的发射信号则相当于调制度为100的调幅信号。PT2262广泛应用于车辆防盗系统、家庭防盗系统、遥控玩具及其他电器遥控设备上，其外形图及引脚分布如图1所示，PT2262的引脚说明如表1所示。在具体的应用中，其外接振荡电阻可根据需要进行适当调节，接入的阻值越大则振荡频率越低，输出的AD编码信号波形的宽度越大，输出一帧编码信号所用的时间就越长。因此，通过通过调整外接振荡电阻的大小，可以控制编码信号的波特率，以适应后端RF发射电路允许的数字输入信号的波特率要求。表1 PT2262的引脚说明名称引脚说 明A0-A111-8、10-13地址码引脚,用于进行地址编码,可置为“0”,“1”,“f”(悬空)A6/D0A11/D5（7、8、1013）既可作为地址码引脚，也可作为数据码引脚；当作为地址码引脚时有3种置位状态；当作为数据码输入引脚时只有2种置位状态。D0-D57-8、10-13数据码输入引脚，当作为数据码输入引脚时，它们只能置成“0”、“1”，有一个数据位为“1”即有编码发出，内部下拉OSC116振荡器振荡电阻输入端振荡器引脚，与OSC2所接电阻决定振荡频率。OSC215振荡器振荡电阻输出端TE14编码发送使能端（启动端），用于多数据编码发射，低电平有效当第14引脚TE端置为低电平时，PT2262通过第17引脚数据码输出DOUT端输出的编码信号波形。当多AD编码发送时，选择哪一个PT2262进入工作状态，则需要同时控制TE端进入低电平使能状态。如TE端为高电平，即使PT2262工作电源存在，Dout端也不会有AD编码信号输出，即保持为低电平。Dout17编码信号输出端（正常时为低电平）Vcc18电源正极（）2.6V15V直流电源接入引脚Vss9电源负极（）PT2272解码器共有6位数据位（D0-D5）、12位（A0-A11）地址位。PT2272的DIN端接收到AD编码信号后，其地址码经过两次比较核对后，解码有效传输确认VT引脚才会输出高电平，与此同时相应的数据脚也输出有效电平，PT2272的芯片引脚如图2所示，其引脚说明如表2所示。表2 PT2272的引脚说明名称管脚说 明A0-A111-8、10-13地址引脚,用于进行地址码输入,可置为“0”,“1”,“f”(悬空),必须与PT2262的地址码一致,否则不解码A0A5（16），A8/D0A11/D3（7、8、1013）：与PT2262定义的引脚功能相同。D0-D57-8、10-13地址或数据引脚，当作为数据输入端使用时,只有在地址码与PT2262的地址码输入设定一致时，数据引脚才能输出与PT2262数据端输入对应的电平，否则输出为低电平；而锁存型PT2272芯片只有在接收到下一组AD编码时，输出数据才能转换到数据引脚。OSC116振荡电阻输入端，与OSC2所接电阻决定振荡频率；振荡器引脚OSC215振荡电阻振荡器输出端；DIN14数据信号输入端，来自接收模块输出端VT17解码有效传输确认，输出端（常低）解码有效变成高电平（瞬态），当PT2272接收到有效编码波形信号时，VT变为高电平Vcc18电源正极（）Vss9电源负极（）发射机按键和接收板数据输出的对应关系：发射机SB-JS1接收板的10/11/12/13/17引脚输出电平按键10引脚11引脚12引脚13引脚17引脚100011200101300111401001501011601111710001810011910101101011111 110011211011“1”表示按下相应发射机按键时接收机的对应数据通道发出高电平上面是我们从由PT2272组成的超再生接收模块信号输出引脚上截获的一段波形，可以明显看到，图中上半部分是一组一组的码字，每组码字之间由同步码隔开，所以如果用单片机软件解码时，程序只要判断出同步码，然后对后面的AD编码进行脉冲宽度识别，即可得到相应的地址码，从而进一步解码得到数据码。图中下部分是放大的一组码字：一个码字由12位AD码组成，即地址码A加数据码D，比如8位地址码加4位数据码，每位AD编码（地址码A和数据码D）都用宽度不同的用两个脉冲组合来表示：两个窄脉冲组合（00）表示“0”；两个宽脉冲组合（11）表示“1”；一个窄脉冲和一个宽脉冲的组合（01）表示“F”也就是地址码的“悬空”不使用。这里我们用0表示窄脉冲，用1表示宽脉冲。其中脉冲组合10没有使用。PT2262每次发射时至少发射4组AD编码码字，PT2272只有在连续2次检测到相同的“地址码+数据码”时，才会用数据码中的“1”驱动相应的数据输出端为高电平和驱动VT端同步为高电平。由于无线发射的特点，第1组AD编码码字非常容易受零电平干扰，往往会产生误码，所以软件解码时可以作丢弃处理，而直接识别第2组AD编码。PT2272解码器的数据输出有“暂存型”和“锁存型”两种，以不同后缀L4/M4/L6/M6区分不同功能，其中M代表“暂存”，L代表“锁存”，且输出数据可灵活取4位或6位。“暂存型”即非锁存型输出，是当DIN端的AD编码输入信号消失时，PT2272对应的数据位输出端及VT端变成低电平，即数据引脚输出的电平是瞬时的，而且和发射端是否有信号发出相对应，可用于类似点动的开关控制。“锁存型”是当输入端AD编码信号消失时，PT2272的数据输出位仍保持原有的输出状态，直到接收到地址码相同时的新AD编码输入时输出才发生变化，即“锁存型”输出数据只要成功接收到AD编码，就能一直保持在对应的解码输出电平状态，直到下次遥控数据发生变化时输出端电平才会改变。后缀的6和4表示有几路并行的控制通道，即每一个数据位输出作为一路控制信号使用。当采用4位并行数据时（PT2272-M4），对应的地址编码应该是8位，可实现4路并行控制；当采用6位并行数据时(PT2272-M6)，对应的地址编码应该是6位，可实现6路并行控制。例如PT2272 L4表示锁存、4位数据输出。当PT2262编码器将数据码、地址码从第17引脚Dout端串行发出时，经过无线接收或双线传输直接输入到PT2272解码器的第14引脚数据输入DIN端。解码器的地址A0A7与编码器的地址A0A7的输入设置地址相同时，解码器PT2272才能接收、解码由PT2262发送来的数据，并行锁存、出现在数据输出D0D3端，同时在VT端输出一个脉冲信号。通过检测PT2272的VT端的信号是否为高电平，才可知道接收解码是否有效。当接收解码有效时，得到相应的地址码，此时显示地址码，同时用此地址码作为PT2262的相应地址输入信号，设定PT2262产生相同地址的AD编码，以干扰另外的PT2272解码，干扰时间为1分钟，这样不停地检测AD编码信号并产生相应干扰。通过控制2262的TE端是否为低电平，就能控制AD编码信号的输出。PT2262/2272芯片的地址编码设定和修改在通常使用中，一般采用8位地址码和4位数据码，这时L4/M4型编码芯片PT2262和解码芯片PT2272的第18引脚为地址设定端，有悬空、接正电源、接地三种状态可供选择，可选地址有38=6561种，所以地址编码不重复度为6561组，只有发射端PT2262和接收端PT2272的地址编码完全相同时，才能配对使用。例如将发射机的PT2262的第1引脚接地、第5引脚接正电源，其它引脚悬空，那么接收机的PT2272只要也第1引脚接地、第5引脚接正电源、其它引脚悬空，这样才能实现配对接收。当两者地址编码完全一致时，接收机对应的D1D4端输出约4V的数字信号，同时VT端也输出解码有效高电平信号。使用时可将这些信号作为高电平控制信号，进行后级放大，便可驱动继电器、功率三极管等进行负载遥控开关操纵。遥控模块的生产商为了便于生产管理，目前提供的遥控芯片一般都预留地址编码区，采用焊锡搭焊或跳线方式来选择悬空、接正电源、接地三种状态，出厂时遥控模块的PT2262和PT2272的8位地址码引脚一般都为悬空处理，这样用户自己修改，可以很方便选择各种地址码或编码状态。用户如果想改变地址编码，只要将PT2262和PT2272的第18引脚进行相同设置即可。以常用的超再生插针式接收板的跳线区为例，跳线区是由三排焊盘组成,中间的8个焊盘是PT2272解码芯片的第18脚,最左边标有1字样的位置对应芯片的第1引脚,最上面的一排焊盘上标有L字样,表示和电源地连同，接低电平；如果用万用表测量该点，会发现和PT2272的第9脚连同；最下面的一排焊盘上标有H字样，表示和正电源连同，接高电平；如果用万用表测量这些点，会发现和PT2272的第18脚连同。地址码设置就是用焊锡将上下相邻的焊盘用焊锡桥搭短路连接，例如将第1引脚和上面的焊盘L用焊锡短路后，就相当于将PT2272芯片的第1引脚设置为接低电平；同理将第5引脚和下面的焊盘H用焊锡短路后，就相当于将PT2272芯片的第5脚设置为接高电平，如果什么都不接就表示悬空。设置地址码的原则是：同一组PT2262与PT2272的地址码必须一致；不同组PT2262与PT2272可以依靠不同的地址码加以区分。至于设置什么样的地址码完全随客户意愿。基于PT2262、PT2272的编码发射及接收解码的无线电路设计无线发射接收板用的编码解码芯片是PT2262和PT2272，元件值严格按照资料设计，只是电感（图中的4.5T和7.5T）是自己绕制的（手里也有现成的样品，就是市面上出售的十几块一个的那种，绕制的外形和样品差不多）。可是为什么供电后就是无法接收到信号。用示波器测量天线的输出，也没有信号输出来。PT2262和PT2272配合使用时，除编码地址必须完全一致外，振荡电阻也必须匹配，否则接收距离会变近甚至无法接收，芯片配对使用时的匹配参数要求如下：编码发射芯片编码接收芯片PT2262PT2260SC2260SC2262CS5211PT2272/SC2272/CS52121.2M无3.3M1.1M1.3M200K1.5M无4.3M1.4M1.6M270K2.2M无6.2M2M2.4M390K3.3M无9.1M3M3.6M680K4.7M1.2M12M4.3M5.1M820K图中，PT2262采用的Rosc为4.7M电阻时，对应的振荡频率为1.2MHz；当PT2262采用的Rosc为390K电阻时，对应的振荡频率为76KHz；PT2262IR是2262系列用于红外遥控的专用芯片，可以按照下面的图纸进行接线，通过调整发射端Rosc电阻的大小使接收距离最远，发射端电阻的调整范围为390420K。大部分应用产品采用PT2262/1.2M/PT2272/200K组合编解码，少量设计采用PT2262/4.7M/PT2272/820K组合编解码。和PT2262/2272芯片完全兼容的SC系列芯片SC2262/2272芯片，这种芯片可以直接替代PT系列芯片，外围无需作任何改动，但是价格要比PT系列便宜很多，一般PT系列批量的报价为2.5元左右，而SC系列的批量价格为1.8元。第1章 PT2262概述1.1 特点（1）12个三态地址总线支持531,441码（2）多达6个数据位模式（3）良好的抗噪性能与噪音识别旁路方案（4）编码器直接以脉冲模式数据输出波形耦合红外发射机（5）可选锁存或瞬时数据线性波形输出（6）高输出电流，直接驱动晶体管或双向晶闸管（7）3V到15V的运行电压1.2 总体概述PT2262对信息进行12比特的编码并穿行传舍此信号，在接受到使能信号TE是转发这些信号。12个输入可按三元数据（0,1，浮动）寻址以获得（531,441）个不同的代码。有2个类型的解码器可用于PT2262。一个为非data-PT2272，另一个为data-PT2272-L4/M4或PT2272-L6/M6。该PT2272将接收到的所有12位字作为地址，而PT2272L4/M4和PT2272L6/M6将其前8位或6位分别作为地址、其他作为数据传送。一旦收到地址并确认为与解码器匹配时，有效的传输，VT，输出将大大高于这两种类型的解码器。对于PT2272L4/M4和PT2272L6/M6 ，其将输出数据位。第2章 引脚配置与应用2.1 引脚图图2-1 引脚配置表2-1 PT2262编码器引脚描述引脚编号引脚名功能1-810-13A0-A5A6/D6-A11/D11这些输入将被编码并从编码器串行输出9Vss负电源14TE传输使能引脚15-16OSC1，OSC2在这些引脚间接入电阻器连接它们以确定基本时钟速率17DATA OUTPUT串行输出的编码信号18VDD正电源表2-2 PT2272解码器引脚描述引脚编号引脚名功能1-6A0-A5他们必须与编码器输入匹配以使解码器输出数据或VT信号。数据输出将会给出向编码器输入的信息。7810111213PT2272 L4/M4 L6/M6A6 A6 D6A7 A7 D7A8 A8 D8A9 A9 D9A10 A10 D10A11 A11 D119Vss负电源14DATA IN接收信号的输入15-16OSC1,OSC2在这些引脚间接入电阻器连接它们以确定基本时钟速率17VT,VALID TRANSMISSION这一输入为高时显示传输有效18VDD正电源2.2 结构原理图2-2 PT2262 方框图图2-3 PT2272 方框图图2-4 PT2272-L4/M4 方框图注：PT2272-L4/M4与PT2272-L6/M6除了数据数和地址位完全相同2.3 操作流程图2-5 编码器 图2-7 无数据解码 图2-8 有数据解码2.4 数据位波形输出引脚图2-9 数据位输出波形（1）在脉冲波形中，运载脉冲以很窄的占空比通过有限平均发射功率达到高输能力。占空比可通过改变R1、R2、C1和C2作调整。这个方案是最适合红外应用。（2）解码器OSC频率必须是编码器的2.5至8倍。由于宽公差（+50，-50）所以允许使用低精度R，我们建议在编码器中使用4.7M，在解码器中使用680K。2.5 时序图图2-10注：（1）理想传输时ta=2数据宽度（编码器时钟宽度32）tb=2数据宽度（编码器时钟宽度32）tc=1 OSC数据宽度一旦收到的信号受到干扰或噪音，ta、tb可能会更长，这意味着数据的字将被遗漏。（2）tc被刻意指明因此为使VT的信号无论是在上升沿或下降沿都可锁存数据位。2.6 直流特性表2-3参数符号条件最小值类型最大值单位运行电压Vcc315V静态电流IcVcc=12V, OCS停止A0-A11,开启0.020.3mA输出驱动电流PT-2272-XX(VT,D1-D6)IOHVcc=5V VOH=4VVcc=8V VOH=4VVcc=12V VOH=6V41540mAmAmAIOLVcc=5V VOL=1VVcc=8V VOL=4VVcc=12V VOL=6V2612mAmAmA输出驱动电流PT-2262D0IOHVcc=5V VOH=3VVcc=8V VOH=4VVcc=12V VOH=6V3610mAmAmAIOLVcc=5V VOL=2VVcc=8V VOL=4VVcc=12V VOL=6V259mAmAmA2.7 编码器OSC频率KHz电压图2-112.8 解码器OSC频率KHz电压图2-122.9 应用电路图2-13推荐无数据超高频发射器电路。该电路可支持码。2.10 应用电路图2-14推荐使用超高频4 -数据的发射机电路2.11应用电路图2-15在这个应用电路中，如果A0接地另一个50mA的电流将自A0流出，此为厂商的测试模式。2.12 订货信息表2-4 编码器元件编号波形封装PT2262正常18引脚DIPPT2262-IR脉冲18引脚DIP表2-5 解码器元件编号数据为波形封装PT2272018引脚DIPPT2272-L22锁存18引脚DIPPT2272-M22瞬时18引脚DIPPT2272-L44锁存18引脚DIPPT2272-M44瞬时18引脚DIPPT2272-L66锁存18引脚DIPPT2272-M66瞬时18引脚DIP注：（1）L代表锁存数据位输出。 （2）M代表瞬时数据位输出。PTC的标准产品代码系统列如下：例如： 封装编码 特定编码 元件编号 PTC前缀元件编号：各种产品均为4位。特定编码：1或2位数字，字母界定具体器件的性能特点。如果只有一个版本可用此编码将被省略。封装编码：-:对于塑料DIP，此代码可省略。 C:陶瓷DIP。F:平封装。H:芯片形式。L:塑料无导线芯片载体。P:栅格插针。S:小外形。J: 塑料无导线芯片载体。第1章 概述1.1 描述：PT2262是一个利用CMOS技术与PT2272搭配使用的远程控制编码器。PT2262将数据和地址编码变成一个适合射频或红外调制的串行编码波形。PT2262已超过12位的三态地址引脚提供多达531,441(或)个地址码，从而大幅度削减任何代码碰撞和未经授权的代码扫描可能性。1.1.1 特征：（1）CMOS 技术（2）低功率消耗（3）超高噪声免疫力（4）多达12个三态码地址引脚（5）多达6个数据引脚（6）宽运行电压为： Vcc = 415伏特（7）单电阻振荡器（8）锁存或瞬时输出类型（9）可在DIP和SO封装1.1.2 应用：（1）汽车安全系统（2）车库门控制器（3）遥控扇（4）家居保安/自动化系统（5）遥控玩具（6）工业用远程控制第2章 引脚说明与应用2.1 引脚配置：图2-1 PT2262 引脚配置2.2 应用电路：图2-2 UHF频段4数据发射器典型电路图2-3 UHF频段仅地址（零数据）发射器典型电路图2-4 UHF频段仅地址（零数据）零待机模式发射器典型电路图2-5 红外线6路数据典型电路。调整Rosc以在DOUT引脚获得28KHz载波脉冲2.3 订货信息：MICRF102QwikRadio 超高频幅移键控调制发射机初步资料第1章 概述1.1 总体概述该MICRF102是一个远程无线应用的发射机单片集成电路。该装置采用了Micrel最新的QwikRadio技术。它是一个真正的单片“数据入-天线出”发射器。所有天线调谐由内部集成电路自动完成从而无需手动调谐，降低生产成本。稳定性高，并且适合大批量无线应用。因为MICRF102是一个单片无线发射器，这使得其容易应用，降低了设计和生产成本并缩短产品研发周期。MICRF102构造新颖，其外部回路天线可调谐到其内部的超高频频率合成器。此发射器遵照世界超高频无照频段辐射器制造规定所制造。该芯片几乎可以与所有的超再生无线电和超差接收器配套使用，支持幅移键控（ASK）/键控通断（OOK）。该发射机工作的数据传输速率设计为从100到20kbps。 与外部电阻器相连的自动调谐保证了发射器输出功率在电池寿命范围内保持恒定。当加上Micrel公司的Qwikradio 接收器，MICRF102提供了成本最低、遥控功能最可靠且最实用的射频链路系统。1.1.1 特征（1）完整的单片UHF发射器（2）频率范围为300MHz至470MHz（3）数据传输速率最高达20kbps（4）自动天线调谐，无需手动调整（5）外围元件极少（6）低待机电流0.04A1.1.2 应用（1）遥控门匙（RKE）（2）遥控风扇/灯（3）遥控车库门（4）无线数据链接1.1.3 订货信息表1-1型号工作温度范围封装形式MICRF102BM0C 到 +85C8引脚SOIC1.2 典型应用图1-1 典型应用电路1.3 引脚配置图1-2 SOP8 引脚封装表1-2 引脚功能编号引脚名引脚功能1PC功率控制输入。该脚电压通常定在0.15v至0.35v之间以保障正常运作。2VDD集成电路电源输入正端。3VSS电源输入负端。通过电源旁路电容连接VDD与VSS，连线应尽可能短。4REFOSC时钟基准输入，值为发送频率除32。通过晶振接VSS（由模式而定），或以交流耦合方式输入0.5vpp的时钟信号。见此数据表的参考振荡器一节。5STBY发射器待机模式控制，引脚输入拉至VDD为发射状态，拉至VSS为待机状态。6ANTM射频功率输出负端，为驱动环路天线低端。7ANTP射频功率输出正端，为驱动环路天线高端。8ASKASK（幅移键控）信号输入。连接这个引脚到VDD可进行CW操作。 1.4 技术参数1.4.1 极限工作条件（见注1）最大电源电压(VDD) .+6VI/O引脚电压. VSS0.3 至 VDD +0.3储存温度范. 65C 至 + 150C焊接温度 (焊接时间10秒) . + 300CESD额定值见注31.4.2 操作额定值（见注2）电源电压 (VDD) . 4.75V 至 5.5V最大供电纹波电压 .10mVPC输入范围. 150mV VPC 350mV工作环境温度 (TA) . 0C至 +85C可编程发射机频率范围. 300MHz至 470MHz1.4.3 电气特性4.75V VDD 5.5V。VPC = 0.35V。TA = 25C。fREFOSC = 12.1875MHz。STBY = VDD。除非另有说明，大概的数值为0CTA85C。表1-3参数条件最小值类型最大值单位电源待机供电电流IQVSTBY0.5VVASKVDD0.5V0.04mA高电平电流ION315MHz, 注 4610.5mA433MHz, 注 4812mA低电平电流IOFF315MHz46mA433MHz68.5mA平均工作电流315MHz时有33%占空比, 注 44.7mA433MHz时有33%占空比, 注 46.7mA射频/中频部分射频输出功率POUT315MHz;注 4,注 5tbddBm433MHz;注 4,注 5tbddBm发射功率315MHztbdmV/m433MHztbdmV/m谐波输出,注10315MHz 二次谐波三次谐波-46-45dBc433MHz 二次谐波三次谐波-50-41dBcASK消光比4052dBc变容调谐范围注7357pF参考振荡器部分参考振荡器输入阻抗300k参考振荡器源电流6mA参考振荡器输入电压（峰-峰值）0.20.5Vpp数据/控制部分校准时间注8,ASK=高25ms功放/待机启动延迟注9,STBY从低向高变换，晶振ESR 206ms待机/发射稳定时间外部时钟输入(500mVpp)10ms晶振，ESR 2019ms最大数据传输速率ASK调制，占空比=5020kbits/sVSTBY使能电压0.75VDD0.6VDDVISTBY吸收电流ISTBY = VDD56.5mAASK引脚输入电平VIH, 输入高电压0.75VDD0.6VDDVVIL, 输入低电压0.3VDD0.25VDDVASK输入电流ASK=0V,5.0V时输入电流-100.110mA注1. 超过极限工作条件可能会损坏器件。注2. 超出额定工作条件无法保证器件性能。注3. 器件为静电（ESD）敏感。建议采取防范处理。人体模型，1.5K串联100pf。注4. 工作电流和发射功率均为PC（功率控制）引脚上输入电压的函数。所有规格在电气特性表应用条件为VPC = 350mV。增加PC引脚的电压会增加发射功率，也增加了高电平电流。参考图1-3，1-4。注5. 如图1-5使用的测试电路发射功率在50等效负载电路下测得。注6. 如图1-6用发射模块TX102-2A发射测得的场强距离天线为3米。注7. 可变电容调节范围表征芯片在保证标称发射频率状况下天线元件离散的容忍度。设计保证但尚未在生产中测试。注8. 当器件第一次通电或瞬间停电时，器件进入校准模式自动调整天线参数。注9. 释放STDBY后，设备需要一个初始化时间来设定REFOSC和PLL。退出STDBY后第一个高电平状态（ASK为高）需要的时间比初始化时间更长。随后低到高的转变将被视为数据调制，而应用封装过渡时间。注10. 该MICRF102经测试符合最大允许的TX电源下的15.231部分有关最高发射强度的规定，如图1-6，操作时符合一个环路天线。1.5 典型特征图1-3 输出功率-控制电压 图1-4 逻辑1耗电流-控制电压第2章 原理与结构2.1 功能描述图2-1说明了MICRF102的基本结构。它由以下主要功能块组成，即超高频合成器（1，2，3，4，5），缓冲器(6a/b)，天线调谐器（7），功率放大器（8），发射功率偏差控制（9），参考偏差（10）和过程调谐（11）。UHF频率合成器产生正交输出的射频载波。其中同向信号（I）用于驱动功放，正交信号（Q）用于比较天线信号相位以进行天线调谐的。天线调谐器检测天线端发射信号的相位，并控制可变电容进行天线调谐。功率控制单元检测天线信号，控制功放偏置电流，以校正发生频率。过程调谐电路为不同区块生成过程独立偏置电流。一个PCB环形天线，一个谐振器和一个电阻分压网络是建构一个完整的遥控超高频发射器所必须的所有元件，如遥控门匙。集成电路中包括一个微分变容作为调谐元件以确保发送频率在电源和温度变化是保持稳定。图2-1 MICRF102方框图第3章 应用信息3.1 设计过程MICRF102发射器设计过程如下：（1）通过所提供的合适的参考振荡器频率设置发送频率。（2）由下式确定在传递频率下的天线谐振； （3-1）其中：Length为天线长度，单位为mm。d为铜带宽度，单位为mm。k为频率校正因子。是天线近似电感，单位为H。注1. 由寄生计算出的总电感将比大一点。所计算出的值应加上2nH。 该公式是计算天线电感的近似方法。电感值会依靠的PCB材料，厚度，接地面等有所不同。要得到精确的测量可利用射频网络分析仪。（3）用以下方程计算总电容： （3-2）其中：为单位为F的总电阻。=3.1416。f为单位为Hz的载波频率。是天线电感，单位为H。（4）计算产生天线共振的并联和串联电容器。在理想状态下MICRF102的串联电容和并联电容都应有同样的值，或者尽可能接近。先给一个并联电容赋值，再由以下公式计算： （3-3）其中：是内置可变电容（MICRF102为5pF），单位为F。是单位为F的并联电容器。是单位为F的串联电容器。重复此计算直到和十分接近，并选用5精度的标准产品为止。注2. 理想的情况下，天线尺寸不应大于在这里显示的数据。天线区域越大，天线环路负载Q将越高，越难实现电容匹配。另一点需要考虑的是MICRF102所有的交流电流均方值将流入内部变容器，此电流不应超过16毫安。如果天线尺寸恰当或不过大于这里所示的，并联电容器将吸收这部分电流。注3. ASK引脚内有1KHz平均电流信号，这有力地证明了该电容值选择正确。注4. 如果选用更小尺寸的天线，加入串联电容（约100pf到220pf）作为隔直电容器，并使用下列公式得到并联电容的。隔直电容用来确保天线引脚间没有直流电流。以理想的传输功率设置PC引脚。（5）参考振荡器的选择外部参考振荡器用来设置传输频率。发送频率是参考振荡频率的32倍。 （3-4）可选用晶体振荡器或信号发生器。正确选择参考振荡器是确保运行的关键。晶体振荡器必须选择一个ESR为20欧姆或以下的。如果使用信号发生器，其输入幅度必须大于200mVP-P并小于500mVP-P。3.2 与天线有关所需思考的问题该MIRCF102专门设计用来驱动环形天线。它有一个差分输出设计以驱动感性负载。MICRF102的输出级包含一个可变电容，可自动调谐至天线电感以确保在发送频率共振。高Q环路天线应准确地设计为将谐振电路的中心频率设定在理想发送频率。设定在任何一个偏离这个理想频率的频率上都将减少发射功率。环路天线本身是一个感性元件。典型的PCB迹天线的电感是由环路天线的大小，迹天线的宽度，PCB的厚度和接地面的位置决定的。电感的偏差是由制造偏差和制造PCB方法决定的。 该MICRF102的特点为自动调谐。该MICRF102向天线自动调谐，在生产中免除了手动调谐。它也能自动适应运行中的阻抗变化和补偿人手“触摸”电容效应引起的偏差。3.2.1 自动天线调谐MICRF102输出级含有一个标称值为5.0pf，在3pf至7pF范围内可调的可变电容（变容）。该MICRF102监测了功率放大器输出信号的相位，并通过设置正确的变容值以达到共振来自动调谐谐振电路。通过最简单的措施，环路天线电感应选择在5pf的标称共振值上。5pf为MICRF102输出级变容的标称值。由下列等式求得： （3-5）如果天线电感不能通过上述方程得到标称值，可在天线上串联或并联电容器来补充。在这种情况下，MICRF102内部变容器将调整总电容值。图3-1 内部变容3.2.2 旁路补充适当的旁路补充是必不可少的。建议使用一4.7mf电容并联一100pf电容。该MICRF102易受电源纹波影响，如果补充调控不足或旁路不够充分，在发射器频谱中将出现杂波。3.2.3 传输功率该发射功率指明此数据的归一化负载为。该天线效率将决定实际辐射功率。适当的天线设计使在传输距离为3米时，传输功率的范围是67dBV/m至80dBV/m。 MICRF102的PC引脚是用来设置传输功率的。PA（功率放大器）输出端的差分电压与PC引脚的电压成正比。 PC引脚上的电压大于0.35V时输出放大器限流。在这一点上，进一步加大PC引脚电压将不会增加天线引脚上的射频输出功率。降低PC引脚上的电压以达到低功率消耗，又会减少射频输出功率及最大射程。3.2.4 输出消隐当装置第一次加电或瞬间停电时，输出就会自动消隐（关断）。此功能可确保射频传输在受控条件下发生时合成器已全面启动， 防止在不利频率上的意外传输。输出消隐是确保传输只发生在预期频段以保证遵守超高频规定的关键。图3-2 测试电路第4章 设计实例完整的参考设计包括Gerber文件都可从Micrel的网页下载，网址为：/product-info/qwikradio.shtml。4.1 天线特性在这个设计中，理想的环路电感值依据下表确定：表4-1图4-1所示为一个满足此需要的天线的参考设计：图4-1 参考设计 环路天线通常被视为高度定向。事实上小环路天线可实现的传输模式能近似为一个偶极天线。下图是如图4-1所示天线的辐射模式理论上的辐射图：图4-2 315MHz时极性提升模式此0度图是发射器PCB所在平面辐射模式。90度图为PCB垂直方向辐射模式。图4-1所示的为Micrel板的环路天线辐射模式理论图。4.2 旁路补充补充旁路包括三个电容器。C3=4.7uF, C4=0.1uF, C5=100pF图4-3 电源旁路4.2.1 计算和的例子天线电感计算Length_mils = 2815dmils = 70，k = 0.85，Length=71.5，d=1.778,其中，Length和d的单位均为mm，L的单位为H。其中K是一个取决于印刷电路板材料、铜厚度等的常数4.2.2 天线串联电容的计算（1）315MHz时：，（2）433MHz时：，第5章 封装信息图5-1 8引脚 SOP (M)MICRF007QwikRadio低功率超高频接收机初步资料第1章 综合说明1.1 概述MICRF007是一款单片ASK/OOK遥控无线应用接收器，它采用了Micrel公司最新的QwikRadio技术。这个装置是一个真正的“天线入-数据出”的单片IC。所有的RF和IF调谐均由内部的集成电路自动完成，无需手动调谐，在实现高稳定度的同时降低生产成本。该MICRF007是一种基于MICRF002和MICRF011的强化版本。MICRF007是由超外差接收器，内部本振根据外部的参考晶振或者时钟固定在某一个频率上。正如每个常规的超外差接收器一般，对应的发射频率必须要得到准确的控制，通常采用晶体或SAW （声表面波）谐振器以获得准确的控制。MICRF007相对于MICRF001/011在两个方面增强了功能：（1）关断模式（SHUT-SOWN），可实现周期运行。（2）降低电流消耗。 MICRF007在315 MHz连续工作时仅需要1.7毫安（在433.92MHz工作时仅需要3.0毫安）。这些特点使得MICRF007非常适合超低功耗的应用，如无匙门锁（RKE）和射频识别（RFID）等。所有数据解调、滤波均在MICRF007芯片内运行，所以无需外置基带滤波器。该解调器滤波带宽设置为2.1KHz。可使用的数据传输速率可达2Kbps。1.1.1 特点：（1）完整的单片UHF接收器（2）300MHz（3）数据传输速率可达2.1kbps（4）自动调谐，无需手动调整（5）超低功耗138315MHz:1.7 mA 全面运行0.5mA关断170mA 调查433.92MHz:3.0mA 全面运行0.5mA 关断300mA in 10:1 调查运行（6）天线射频后向辐射极低（7）标准解码器和微处理器集成电路CMOS逻辑接口（8）外围元件极少（9）无需滤波器和电感器1.1.2 应用：（1）汽车遥控门（RKE）（2）远距离射频识别（RFID）（3）遥控风扇和照明控制（4）遥控车库1.2 典型应用电路图1-1 315MHz 1200b/s On-Off键控接收机订货信息：表1-1零件型号解调器带宽封装形式MICRF007BM2100Hz8-Pin SOIC联系Micrel以详细了解其他内容。1.3 引脚定义1.3.1 引脚封装图1-2 8-引脚SOP (M)封装1.3.2 引脚说明表1-2引脚编号引脚名引脚功能1VSS电源地（输入）：地面反馈供电。见应用信息的旁路电容器的细节。2ANT天线（输入）：高阻抗，内置交流耦合接收器输入。通过匹配网络接天线。此场效应晶体管栅极输入大约相当于一个2pf的并联（寄生）电容。见应用信息可选带通滤波器的信息。3VDD电源正端（输入）：给射频IC的正电源输入。通过一个低ESL和低ESR的去耦电容接至VSS端 ，连线长度应尽可能短。4CTH外接数据限幅电容（外接元件）：从解调波形中提取直流平均值作为内部数据限幅比较器的基准。见应用信息 供其选择。5DO数据输出（输出）：CMOS电平兼容数据输出信号。6SHUT关断（输入） ：关断模式逻辑电平控制输入端。拉低时使接收器运行。此时芯片内部上拉为VDD。7CAGC外界自动增益控制电容（外接元件）：实现在片自动增益控制（AGC）。衰减/上升时间常数比（t）标称值是10:1。8REFOSC参考振荡器（外接元件/输入）：内部调谐的时钟基准。通过晶振接VSS，或用AC耦合方式输入0.5vpp的时钟驱动信号。1.4 技术参数1.4.1 极限工作条件（