第五讲--高频电路设计举例PPT课件

.,1,一、数字调谐FM收音机,调频收音机框图,TEA5767HN内部电路框图（见下页）,.,2,.,3,B-102BC模块,引脚（2）和引脚（3）分别是左右声道输出，引脚（4）MPX是FM解调器MPX信号输出，引脚（5）接天线，便携式产品中通常将耳机线作为天线。引脚（8）是通信总线类型选择输入端，使用I2C总线时，该引脚接地，引脚（9）不用，只使用引脚（6）和引脚（7）进行通信。采用3-Wire总线时，引脚（8）接高电平，使用引脚（6）、（7）和（9）。,B-102BC应用模块与单片机采用I2C通信的典型接口电路,.,4,TEA5767HN寄存器操作,TEA5767HN内部有一个5字节的控制寄存器，通过对控制寄存器的操作可以设定或改变芯片的工作状态。TEA5767HN上电复位时默认为静音，控制寄存器所有位为低。当TEA5767HN通过I2C总线与外界交换数据时，TEA5767HN是从器件，当向TEA5767HN写入数据时，I2C总线地址是C0H，向TEA5767HN读出数据时，读地址是C1H。,（1）写控制寄存器当向TEA5767HN写控制字时，按地址和写第15字节顺序进行。先写一个字节的最高位，在时钟下降沿写入的数据有效。,写模式字节1格式,MUTE:左右声道静音设置位。1左右声道静音，0左右声道非静音。SM：SearchMode搜索模式设置位。1为在搜索模式，0为不在搜索模式。PLL13PLL8：预置或搜索电台的频率数值的高6位.,.,5,TEA5767写模式控制字,写模式字节2格式,PLL7PLL0：预置或搜索电台的频率数值的低8位。,写模式字节3格式,SUD:搜索方向设置。1向上搜索，0向下搜索。SSL1，SSL0：设定搜索停止电平,HLSI：设置高低本振。1为高本振，本振频率高出电台一个中频（225kHz）。0为低本振，本振频率低于接收电台一个中频。MS：单声道和立体声设置。1单声道，0立体声。ML：左声道静音设置。1静音，0非静音。MR：右声道静音设置。1静音，0非静音。SWP1：软件可编程输出口1设置。1时SWPOR1为高，0时SWPOR1为低。,.,6,写模式字节4格式,SWP2:软件可编程输出口2设置。1时SWPOR2为高，0时SWPOR2为低。STBY:待机设置。1待机模式，待机时可减小工作电流。0非待机模式。BL：波段设置。1日本FM波段（7691MHz），0欧美FM波段（87.5108MHz）。中国FM波段与美欧接近，该位应设置0。XTAL：晶振频率设置。1时晶振频率32.768kHz，0时晶振频率13MHz。SMUTE：软件静音设置。1软件静音开，0软件静音关。HCC：高音切割设置。1高电平切割开，0高电平切割关。SNC：立体声消噪设置。1立体声噪声消除开，0立体声噪声消除关。SI：搜索指示设置。1时引脚SWPORT1作为RF输出标志，输出标志含义见读模式控制字1。0时引脚SWPORT1作为软件可编程输出口。,.,7,写模式字节5格式,PLLREF:使用6.5MHz参考频率（外部时钟频率）时PLL可用状态设置。1时PLL可用，PLL调谐器的参考频率分频器才会该会，调谐器使用由XTAL2输入的6.5MHz时钟。0时PLL不可用。DTC：去加重时间常数设置。1时去加重时间常数75s，0是去加重时间常数50s。,.,8,TEA5767读模式控制字,2）读控制寄存器当向TEA5767HN读控制字时，同样先读地址，再按顺序读第15字节。读数据时的5个数据字节格式及含义如下。,读模式字节1格式,RF：Ready标志位。1表明发现一个电台或搜索到头，0表明未找到电台。BLF：波段到头标志位。1表明搜索到头，0表明未搜索到头。PLL13PLL8：搜索或预置的电台频率值的高6位（需换算）。,读模式字节2格式,PLL7PLL0：搜索或预置的电台频率值的低8位（需换算）。,.,9,TEA5767读模式字节3-5,读模式字节3格式,STEREO:立体声标志。1表示立体声，0表示单声道。IF6IF0：中频（IF）计数器结果。,读模式字节4格式,LEV3LEV0:ADC输出电平。CI3CI0:芯片识别，这些为必须置0。0：内部集成设定为0。读模式字节5的8位为保留位，为以后功能扩展用，内部集成全部设定为0。,.,10,TEA5767HN的编程,（1）由电台频率计算PLL控制字若已知电台频率为fR，本振频率为fL，TEA5767HN的中频频率fI为固定的225kHz。当写模式字节3的B4位HLSI=1时，采用高本振，fL=fR+fI，HLSI=0时，采用低本振，fL=fR-fI。PLL控制字由下式计算：,式中，频率单位采用kHz。NDEC计算出的是PLL的十进制控制字，编程时须换算成二进制或十六进制写入写模式字节1的低6位和写模式字节2，即可收听到目标电台信号。采用高本振时，取fR与fL相加，采用低本振时，取fR与fL相减。fREF为参考频率，与芯片使用的晶振频率，XTAL位，PLLREF位设置有关，具体见下表,表中，13MHz和32.768kHz为芯片通过控制寄存器XTAL位设置的晶体振荡器频率，6.5MHz为可选择的外部时钟参考频率。,.,11,TEA5767HN的编程续,如某调频电台的频率为97.9MHz，参考频率为32.768kHz，高本振，则计算出的PLL十进制控制字为11978，换算成十六进制为2ECAH。十进制转换为十六进制C语言代码如下：dtTmp1=(unsignedchar)(dtPLL%256);/dtPLL为计算出的十进制电台频率dtTmp2=(unsignedchar)(dtPLL/256);/dtTmp1和dtTmp2分别为十六进制低位和高位FM收音芯片的控制寄存器第15字节分别为00101110、11001010、11010000、00010111、00000000，请大家根据控制字各位的含义分析设置的意义。,.,12,手动搜索和自动搜索,（2）手动搜索和自动搜索电台手动搜索时，从低端频率88MHz(PLL控制字是2A11H)，每按一次手动搜索按钮，频率增加100kHz，读搜到电台标志位RF（读模式字节1的B7）为1时搜到电台，否则未搜到。当搜索到波段尽头时，BLF（读模式字节1的B6）为1，如果再按手动搜索按钮，则从低端频率重新开始搜索。自动搜索时，可以用静音搜索模式，搜索开始前静音位（写模式字节1的B7）置1，若从波段的低端频率88MHz开始搜索，采用向上搜索方式（写模式字节3的B7=1），反复读取控制字的RF标志位，若RF=1，则表明搜到电台。接着检测STEREO位（读字节3的B7）为1，说明是立体声信号。再检测BLF标志位，若BLF=1,说明已经搜到波段尽头，这时需将搜索的起始频率设为高端频率108MHz(PLL控制字是339BH)，搜索方向设为向下搜索。若BLF=0，说明未搜索到波段尽头，这时注意再按下自动搜索按钮时，应将当前停止位置的频率增加100kHz，然后继续搜索，否则程序可能停留在第一个搜到的电台频率上。反向搜索时也是如此。,.,13,显示电台频率,（3）读取电台频率控制字，换算成十进制后显示电台频率搜索到一个电台后，可以读出控制寄存器的5个字节数值，获得电台的所有信息。其中第1，2字节包含电台频率的PLL控制字二进制值。将其转化成十进制值，然后再利用下面的公式即可计算出电台实际频率。式中，频率单位采用kHz。高本振时，括号中用减号，低本振时，括号中用加号。fR、fL、fI、fREF分别为电台频率、本振频率、中频频率、参考频率。将得出的fR送到LED数码管或LCD液晶即可显示出电台实际频率。,.,14,八、无线数据收发芯片简介,nRF905内部框图,nRF905无线数据收发芯片是挪威NORDIC公司的产品。该芯片工作电压1.9V3.6V,工作频率在ISM频段的433MHz/868MHz/915MHz可选，通道切换时间小于650s，外围电路简单，无需声表面波滤波器，最大发射功率+10dBm，功耗低,，数据传输速率50kbps。发射功率-10dBm时电流典型值为9mA，接收模式时电流只有12.5mA，具有待机模式，掉电模式和ShockBurstTM收发工作模式。可自动产生CRC和前导码，芯片内部自动硬件自动完成曼彻斯特编码/解码，使用SPI接口与微控制器通信，配置非常方便。芯片采用32脚的QFN小封装（32LQFN5mm5mm）。在工业控制、无线数据通讯、无线遥控、汽车和消费电子领域应用广泛。,nRF905内部集成了SPI接口、电源管理、低噪声放大器、频率合成器、功率放大器、中频BBF、CRC编解码、曼彻斯特编码/解码、内部寄存器等单元。nRF905的内部结构如图4-18所示，各引脚详细功能和电气特性参见nRF905Specification。,.,15,nRF905工作模式,nRf905有两种活动工作模式和两种节电模式。两种活动模式分别是ShockBurstTM接收模式（RX）和ShockBurstTM发射模式（TX），两种节电模式分别是掉电模式和待机模式。nRf905工作模式由TRX_CE，_EN和PWR_UP三个引脚电平设置。,ShockBurstTM是NORDIC公司的一种VLSI技术，该技术使nRF905能够提供高速的数据传输而不需要昂贵和高速的MCU。对传输数据包的高速数据处理放在芯片内，芯片只提供SPI接口与MCU连接，速率由MCU的SPI接口速率决定。这样，数据在nRF905中高速处理和传输，而在MCU中低速处理，有利于节能。在接收模式下，数据包被正确接收后，地址匹配（MA）和数据准备好（DR）信号通知MCU一个有效的地址和数据包已接收完成。在发射模式下，nRF905自动产生前导码和CRC校验码，DR信号通知MCU数据发送完成。因此，ShockBurstTM收发模式可以降低MCU的存储资源和MCU资源需求，节约成本的同时也缩短了软件开发时间。,.,16,nRF905寄存器配置,nRF905内部有若干寄存器，正确配置相关寄存器是芯片正确工作的前提，nRF905的所有寄存器配置都通过SPI接口进行。只有当nRF905处于掉电或待机模式时，SPI接口才可以工作。SPI接口连接有5个内部寄存器，名称和功能描述见表,状态寄存器是只读寄存器，初始值0或1不定。RF配置寄存器的内容如下表所列。,.,17,RF配置寄存器内容,.,18,RF配置寄存器参数说明,编程时用到的其它内容以及使用SPI串行接口指令对nRF905内部寄存器进行配置时，指令集的名称、格式和功能参见芯片说明书。,.,19,基于nRF905的无线收发模块,VCC推荐3.3V；TXEN用