近年來,近距離無線數字通信倍受青睞,發展迅速。IC廠家競相推出自己的產品,但這些產品大多只適用于某一帶寬,而且要么外圍電路復雜、成本較高,要么可移植性差(應用領域窄),在實際使用中頗為不便。射頻芯片RF2514芯片可以有效地解決上述問題。本文基于該芯片介紹了一種典型的應用電路。
圖1 典型應用電路
RF2514簡介
RF2514是一個低成本AM/ASK VHF/UHF 發射器(自帶鎖相環),由基準振蕩器、分頻器、 鑒相器包括充放電電路)、環路濾波器、壓控振蕩器(VCO)、輸出放大器、鎖定檢測電路和直流偏置等組成。
基準振蕩器是Colpitts型振蕩器。15腳同16腳與振蕩器使用的晶體管相連,需外接晶振。從外部輸入此晶體管基極的信號要低于500mV,以避免過渡驅動和使相位噪聲最小。
壓控振蕩器是一個調諧微分放大器。調諧器在集電極上,包括內部變容二極管和外接電感,電感也給壓控振蕩器提供直流偏置。變容二極管是負調諧的,當控制電壓升高時,壓控振蕩器頻率降低,反之頻率升高。10腳和11腳需接合適的電感進行匹配。
輸出放大器是一個兩級放大器,由一個驅動管和一個集電極開路的輸出管構成。在3.6V供電,50歐姆負載狀態下,可以輸出5dBm的功率。
鎖定檢測電路連著鑒相器的輸出,當壓控振蕩器的振蕩頻率沒有被鎖在基準振蕩器的頻率和相位時,便關斷輸出放大器。
應用電路設計
典型應用電路如圖1所示。
當R101接入,R102不接入時,分頻器選擇62分頻,此電路采用該分頻。
R102接入,R101不接入時,分頻器選擇32分頻。此電路不采用該分頻。
當晶振X1選用13.577MHz,電感L2選用18nH,R109取消時,電路應用于868MHz。
當晶振X1選用14.318MHz,電感L2選用15nH,R109啟用時,電路應用于915MHz。
選用不同值的晶振和分頻比率可以調整發射頻率范圍(從100MHz到1000MHz)。
電路主要元件值計算
1. 壓控振蕩器10腳和11腳外接電感值的計算:
f是要設計得到的頻率,C是變容二極管和寄生電容的等效值(約1.5pF)。
2. 基準振蕩器15腳和16腳外接電容值的計算:
Cload是負載電容(約32pF),Freq是振蕩頻率。
1. VCC為供電端(2.2V“3.6V)。采用兩節AAA電池或一個扭扣鋰電池供電。每個供電端都要接100pF陶瓷電容到地,以避免干擾和紋波。
2. -PD接工作開關控制腳。高電平工作,低電平關斷。
3. MOD IN接信號輸入。輸入到5腳的電平值不能超過1.1V,以避免過度驅動及保持相位躁聲最小。R107和R108可以用來調整輸入信號電平。同時R107、R108和C111共同構成一個濾波網絡,濾掉輸入的干擾波。此腳可以輸入模擬調幅信號或數字調制信號。為了保密可以預先對其加密,以用于安防系統。
4. TX OUT接發射天線。天線采用環形天線(周長小于33cm,直徑小于1.5mm)。在3.6V供電,負載為50?時,可以輸出5dBm功率,有效發射范圍為30米左右。增大發射功率或增加一級高頻放大電路可以擴大發射范圍。
5. PIN為3KV靜電保護端,接到1,2,4”9,12“14腳。
因為是高頻發射電路,布板一定要謹慎。板材可以選用94V0板,FR-4板。板厚以0.8mm為宜。板長寬在33mm×33mm左右。L1電感應距離RF2514芯片邊緣3.3mm左右。采用SMD電阻和電容以節省空間。RF2514引腳走線的寬度和間距要相等。PIN接到1,2,4”9,12“14腳。接地要良好,以就近接地為原則。模擬地與數字地要隔離。
責任編輯:gt
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