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用MICRF009设计UHF接收器

时间:11-15 来源:3721RD 点击:

中心频率。对於给定的fTX,可以通过等式1算出fLO∶

fLO=fTX±0.86(fTX/315)┅┅┅ (1)
式中,频率fTX和fLO的单位为MHz。注意,对於任何一个给定的fTX,fLO有两个值,分别表示"高端混频"和"低端混频"。高端混频在相应频率上方产生了一个图像频率,低端混频在相应频率下方产生图像频率。

选取两个可接受的fLO,使用等式2计算参考振荡器频率fT∶
fT= 2×fLO/64.5┅┅┅(2)
频率fT单位为MHz。MICRF009的REFOSC管脚连接一个频率为fT的石英晶体,其频率精确到小数点後四位已经足够。表1是MICRF009在固定模式工作时的一些常见发射频率的fT值。

(3)选择REFOSC频率fT(扫描模式)
在扫描模式下选择参考振荡器频率fT比在固定模式下要简单得多。同时,频率参考元件的精度要求也很灵活。
在扫描模式,fT由等式3给出∶
fT=2×fTX/64.25┅┅┅(3)
在扫描模式下,精度为两位小数点的频率元件已经足够。在某些情况下,如果发射频率特别不精确,就必须采用一个晶体元件。

3、第三步∶选择CTH电容器

为了达到逻辑电平数据限幅目的,需通过外部滤波电容器CTH和片上开关电容器的电阻RSC对被解调信号的DC值进行压缩,具体参考MICRF009方框图。

选择电容器CTH的第一步是选择数据限幅电平时间常数,具体取决於一些系统问题,其中包括系统解码响应时间、数据编码结构等。

频率为315MHz时,RSC的有效电阻为145kΩ,该数值可以按照频率的大小线性缩放。在其它频率下,CTH管脚的电源阻抗由等式4给出,其中fT的单位为MHz∶
RSC=145Ω×9.7940/fT┅┅┅(4)
建议τ为码率的5倍。RSC的有效阻抗在315MHz频率下为145kΩ,该数值与频率大小成反比。在其它频率下,CTH管脚的电源阻抗由等式5给出,这里fT的单位为MHz∶
CTH =τ/RSC┅┅┅┅(5)
可见,一个±20%的标准X7R陶瓷电容器已经足够了。

4、第四步∶选择CAGC电容器
带有AGC的信号路径会增加输入的动态范围。AGC信号的上升时间常数通过连接於MICRF009的CAGC管脚的CAGC电容器的容量值进行外部设定。为了使系统范围最大,一定要使AGC控制电压的纹波最小,一旦控制电压达到了静态值,AGC控制电压的纹波最好低於10mVPP。因此,建议电容器的容值大於0.47μF。

谨慎地进行片上AGC控制电压管理,将允许MICRF009以占空比方式操作。将器件置於断电模式(SHUT管脚为高电平),AGC电容器就被充电以维持一定电压。当操作恢复後,只有因为电容器泄漏而导致的电压降需要进行补充。当器件以一定占空比操作时,建议采用漏电较小的电容器。

为了进一步改善占空比操作,当该器件脱离断电状态後,其AGC上拉电流和下拉电流必须立即被放大约10ms。这就折衷了AGC电容器的电压下降,减少了恢复正确的AGC电压所需的时间。其中,电流放大因子为45。

(1)在连续模式下选择CAGC电容器
一般情况下,CAGC电容器的推荐容量为0.47μF至4.7μF。注意,如果该电容器太大,AGC对输入信号的反应可能会非常慢。AGC的安静时间(达到完全放电状态,即0V电压)可以通过等式6得出∶
Δt=1.333×CAGC-0.44┅┅(6)
其中,CAGC的单位为μF,Δt的单位为秒。

(2)在占空比模式下选择CAGC电容器
在断电状态下,当IC激活後,CAGC电容器的电压降应该尽快补充。如上所述,MICRF009在启动後,会按照45的因子上拉或下拉电流。该固定时间段基於参考振荡器频率fT。当fT=6.00MHz时,该时间为10.9ms,且与fT成反比。选择适当的CAGC电容器容值以及断电时间的长短,使电压的下降在10ms内得以补充。

但是,电压降的极性是未知的,意味著AGC电压可以上升,也可以下降。最坏情况是在恢复点电压下降,因为AGC上拉电流大小仅仅是下拉电流的1/10。电压降低的具体大小可根据等式7算出∶
I/CAGC=ΔV/Δt┅┅┅(7)
其中,I为初始10ms(67.5μA)的AGC上拉电流,CAGC为AGC电容器的容值,Δt为降压恢复时间,ΔV为电压降。

例如,如果用户希望降压恢复时间为10ms,并选择了一个容值为4.7μF的CAGC电容器,容许的电压降大约为144mV。
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图2.CTH管脚接口电路

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表3.433.92MHz时解调器滤波器带宽与SEL0的关系

5、第五步∶选择解调器滤波器的带宽
输入管脚SEL0以二进制的步距控制解调器滤波器的带宽,即扫描模式为625Hz至1250Hz,固定模式为1250Hz至2500Hz,具体见表3。默认状态下,SEL1与VSS连接。注意,表1中的值为理论值。滤波器的带宽与频率成正比,因此其具体值取决於操作频率。

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