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基于CCl050的FSK的發射電路設計
摘要: CCl050是針對極低功率和電壓無線應用而設計的單片UHF發射器,該器件主要應用于315 MHz,433 MHz,868 MHz和915 MHz ISM頻帶,也可通過編程設置應用于300~l 000 MHz頻率范圍。
Abstract:
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  1 引言

  CCl050是針對極低功率和電壓無線應用而設計的單片UHF發射器,該器件主要應用于315 MHz,433 MHz,868 MHz和915 MHz ISM頻帶,也可通過編程設置應用于300~l 000 MHz頻率范圍。CCl050具有如下特性:通過串行接口編程設置工作參數;工作電壓為2.1~3.6V;低電流消耗,低功耗模式下電流僅lμA;FSK 調制,數據速率為76.8 KB;可編程設置輸出功率為一20~12 dBm。可編程頻率漂移補償;采用TSSOP-24封裝;符合EN 300 220和FCC CFR47 part 15規范。因此,CCl050可應用于無線報警和安防、家庭自動化、無線自動讀表等系統。

  2 CCl050簡介

  CCl050內部集成有壓控振蕩器(VC0)、回路濾波器(LPF)、充電泵、鑒相器(PD)、分頻器、晶體振蕩器、功率放大器(PA)和控制邏輯電路。 VCO的輸出信號直接饋送到功率放大器。發射數據是由DI引腳端輸入,FSK調制輸出。功率放大器采用單端輸出,易于天線接口相匹配。發射模式頻率合成器產生本機振蕩信號饋送到功率放大器。頻率合成器是由晶體振蕩器(0SC)、鑒相器(PD)、充電泵、VCO和分頻器(/R和/N)組成。該器件外接晶體振蕩器和VCO電感。微控制器通過3線總線控制CCl050的結構配置。CCl050的內部結構如圖1所示,其引腳功能如表1所示。

引腳功能

引腳功能

  3 CCl050典型應用電路

CCl050的典型應用電路

  CCl050的典型應用電路如圖2所示。基于CCl050的FSK發射典型應用電路最主要特點是:只需外接少數幾個元器件就能夠實現不同工作頻率,各元器件參數設置可參考CCl050的數據手冊。其中,C1,C2和L2是為匹配發射器到天線而設置的。L1諧振回路電感,連接到CC1050的引腳5和引腳 6。C13、C14為數字部分片內電壓調節器的退耦電容。C10、C11、C12為VC0電源電壓的退耦電容。連接到CC1050 13、14引腳附加LC濾波器可減少諧波發射,其電路設計如圖3所示。該晶體兩端的總負載電容值CL為:

總負載電容值  
式中C0為寄生電容。

  寄生電容是由引腳輸入電容和PCB漂移電容組成,總寄生電容的典型值為2.5 pF。

  圖4為CCl050與微控制器的接口電路連接。

CCl050與微控制器的接口電路連接

   CCl050通過3線總線(PDATA,PCLK和PALE)完成內部寄存器配置,其內部含有33個8位寄存器。每個數據幀發送16位數據(7個地址,1個讀寫位,8位數據)。CCl050的寄存器寫、讀時序分別如圖5、圖6所示。

寄存器寫

  4 結語

  基于CCl050的FSK發射電路外圍設計簡單,通過編程設置內部寄存器使CCl050性能達到最佳,并通過編程設置發射,接收低功耗模式、射頻輸出功率/ 頻率、FSK頻偏、晶體振蕩器基準頻率、振蕩器電源導通和關斷、數據速率和數據格式(NRZ、Manchester碼、UART接口)、同步鎖定指示器模式以及調制頻譜整形。因此,該FSK發射電路可應用于低功率UHF無線數據發射系統,具有廣泛的應用前景。

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