单片无线收发一体芯片nRF401及其应用

1. 芯片特点

RF401是国外最新推出的单片无线收发一体芯片，它在一个20脚的芯片中包括了高频发射、高频接收、PLL合成、FSK调制、FSK 解调、多频道切换等功能，是目前集成度最高的无线数传产品。以往设计无线数传产品往往需要相当的无线电专业知识和价格高昂的专业设备，传统的电路方案不是电路繁琐就是调试困难，因而影响了用户的使用和新产品的开发，RF401的出现使人们摆脱了无线产品设计的困难。 RF401采用具有较强抗干扰能力的FSK调制方式，工作频率稳定可靠，外围元件少，便于设计生产，功耗极低，适合于便携式及手持产品的设计，由于采用了低发射功率和高接收灵敏度的设计，因而可满足无线管制要求，无需使用许可证，是目前低功率无线数传的理想选择，可广泛用于遥控、遥测、小型无线网络、无线抄表、门禁系统、小区传呼、工业数据采集、无线标签、身份识别、非接触 RF智能卡、小型无线数据终端、安全防火、无线遥控、生物信号采集、水文气象监控、机器人控制等系统。   

2. 功能、结构及电气参数

RF401无线收发芯片的内部结构如图1所示。表1所列为其主要电气性能指标。另外， RF401单片无线收发芯片还具有如下特点：

·工作频率为国际通用的数传频段433MHz；
·采用FSK调制，直接数据输入输出，抗干扰能力强，特别适合工业控制场合；
·采用DSS+PLL频率合成技术，频率稳定性极好；
·灵敏度高达-105dBm;
·功耗小，接收待机状态时，电流仅为8μA; ·最大发射功率为10dBm；
·低工作电压（2.7V），可满足低功耗设备的要求；
·具有多个频道，可方便地切换工作频率，特别适用于需要多信道工作的特殊场合；
·工作速度最高可达20kbit/s；
·仅外接一个晶振和几个阻容、电感元件，基本无需调试；
·由于采用了低发射功率、高接收灵敏度的设计，使用无需申请许可证，开阔地的使用距离最远可达1000米。   



  
3. 芯片典型应用  


图2是RF401的典型应用电路，该电路可直接用于异步传输。从图2可以看到，RF401 的外围元件很少，只包括一个基准晶振和几个无源器件，没有调试部件，这给研制及生产带来了极大的方便。值得注意的是： RF401只能用于设计无线数传，而不能用来传输模拟话音，如需传输话音，应用A/D转换将话音编码后再进行传送。