摘 要:本文介绍了一种采用射频芯片rf2514组成的无线数字发射电路,分析了其工作原理和工作模式,并提供了典型应用电路。
关键词:无线发射;数字通信;射频;ask
引言
近年来,近距离无线数字通信倍受青睐,发展迅速。ic厂家竞相推出自己的产品,但这些产品大多只适用于某一带宽,而且要么外围电路复杂、成本较高,要么可移植性差(应用领域窄),在实际使用中颇为不便。射频芯片rf2514芯片可以有效地解决上述问题。本文基于该芯片介绍了一种典型的应用电路。
图1 典型应用电路
rf2514简介
rf2514是一个低成本am/ask vhf/uhf 发射器(自带锁相环),由基准振荡器、分频器、 鉴相器包括充放电电路)、环路滤波器、压控振荡器(vco)、输出放大器、锁定检测电路和直流偏置等组成。
基准振荡器是colpitts型振荡器。15脚同16脚与振荡器使用的晶体管相连,需外接晶振。从外部输入此晶体管基极的信号要低于500mv,以避免过渡驱动和使相位噪声最小。
压控振荡器是一个调谐微分放大器。调谐器在集电极上,包括内部变容二极管和外接电感,电感也给压控振荡器提供直流偏置。变容二极管是负调谐的,当控制电压升高时,压控振荡器频率降低,反之频率升高。10脚和11脚需接合适的电感进行匹配。
输出放大器是一个两级放大器,由一个驱动管和一个集电极开路的输出管构成。在3.6v供电,50欧姆负载状态下,可以输出5dbm的功率。
锁定检测电路连着鉴相器的输出,当压控振荡器的振荡频率没有被锁在基准振荡器的频率和相位时,便关断输出放大器。
应用电路设计
典型应用电路如图1所示。
当r101接入,r102不接入时,分频器选择62分频,此电路采用该分频。
r102接入,r101不接入时,分频器选择32分频。此电路不采用该分频。
当晶振x1选用13.577mhz,电感l2选用18nh,r109取消时,电路应用于868mhz。
当晶振x1选用14.318mhz,电感l2选用15nh,r109启用时,电路应用于915mhz。
选用不同值的晶振和分频比率可以调整发射频率范围(从100mhz到1000mhz)。
电路主要元件值计算
1. 压控振荡器10脚和11脚外接电感值的计算:
f是要设计得到的频率,c是变容二极管和寄生电容的等效值(约1.5pf)。
2. 基准振荡器15脚和16脚外接电容值的计算:
cload是负载电容(约32pf),freq是振荡频率。
电路分析
1. vcc为供电端(2.2v~3.6v)。采用两节aaa电池或一个扭扣锂电池供电。每个供电端都要接100pf陶瓷电容到地,以避免干扰和纹波。
2. -pd接工作开关控制脚。高电平工作,低电平关断。
3. mod in接信号输入。输入到5脚的电平值不能超过1.1v,以避免过度驱动及保持相位躁声最小。r107和r108可以用来调整输入信号电平。同时r107、r108和c111共同构成一个滤波网络,滤掉输入的干扰波。此脚可以输入模拟调幅信号或数字调制信号。为了保密可以预先对其加密,以用于安防系统。
4. tx out接发射天线。天线采用环形天线(周长小于3