《電子技術應用》
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UHF頻段接收芯片RX3310A的原理與應用
國外電子元器件
摘要: RX3310A是一個可工作在甚高頻的無線接收芯片,它在內(nèi)部集成了高頻放大電路(RFAMP)、混頻電路(MIXER)、中放電路(IFAMP)、中頻濾波器(IFFIL-TER)、限幅器(LIMITER)以及由比較器構成的ASK解調(diào)電路等。圖1是它的內(nèi)部結構,其主要特點如下:
Abstract:
Key words :

1特點及應用

RX3310A是一個可工作在甚高頻的無線接收芯片,它在內(nèi)部集成了高頻放大電路(RFAMP)、混頻電路(MIXER)、中放電路(IFAMP)、中頻濾波器(IFFIL-TER)、限幅器(LIMITER)以及由比較器構成的ASK解調(diào)電路等。圖1是它的內(nèi)部結構,其主要特點如下:

工作頻率為250MHz~450MHz;

具有-106dBm的高靈敏度;

低功耗,正常平均工作電流為2.6mA;

集成度高,外圍元件少;

采用18腳SOP封裝和20腳SSOP封裝,體積小。

利用RX3310A可以和簡單的發(fā)射電路和編解碼電路相配合來實現(xiàn)無線門鈴、無線玩具的無線遙控和數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ堋?/p>

引腳功能及應用連接

RX3310A有18腳和20腳兩種封裝形式,兩種封裝的管腳號和對應功能如表1所列。

RX3310A的典型應用電路如圖2所示。整個電路的工作過程和原理如下:

首先,射頻信號由天線接收后通過C8耦合到C9和L3構成的LC并聯(lián)諧振選頻網(wǎng)絡,選頻網(wǎng)絡選出的有用信號再由C10耦合到射頻放大器的輸入端,進入到射頻放大器RFAMP的信號被放大后從VORF引腳輸出;同時,集成電路內(nèi)部的振蕩器OSC也產(chǎn)生高頻振蕩信號,該信號的頻率取決于L1、C1的諧振頻率或外接聲表面波諧振器的頻率。然后振蕩信號從集成電路的內(nèi)部直接輸入到混頻器的一個輸入端,射頻放大器的輸出信號又經(jīng)過C12和L2耦合到混頻器的另一個輸入端。

 

 

混頻器MIXER實際上是一個模擬乘法器,輸入的兩個頻率ω1和ω2的余弦(或正弦)信號相乘后產(chǎn)生兩個頻率為(ω1+ω2)和(ω1-ω2)的新信號,其中頻率為(ω1-ω2)的信號為中頻信號。

雖然混頻器輸出了兩個頻率不同的信號,但是這兩個信號的頻率差別很大,因此,只要用一個低通濾波器就可以把中頻信號選出。而RX3310A中的IFFILTER實際上就是低通濾波器,它選出的信號從FO腳輸出后又將被電容C2耦合到內(nèi)部的限幅放大器LIMITER。限幅放大器一方面可以對中頻信號進行放大,同時也可以消除一些干擾信號。限幅放大器輸出的是載波頻率為(ω1-ω2)的ASK信號,該信號被直接輸入到ASK解調(diào)電路。

ASK解調(diào)器是由一個比較器構成的。比較器的正向輸入端CPA和反向輸入端CPB分別外接電容C3和C4,由于C4的容量比C3要大的多,所以比較器的反向端電壓就是ASK信號的平均值,而正向端電壓將隨著ASK的幅度變化而變化。因此,當ASK信號幅度較小時,正向端電壓小于平均電壓,比較器輸出低電壓;而當ASK信號幅度較大時,正向端電壓大于平均電壓,比較器輸出高電壓,從而實現(xiàn)ASK解調(diào)而在輸出端輸出數(shù)據(jù)信號。

圖2中外接元件的值應根據(jù)工作頻率來選擇,具體數(shù)值可參考表2。圖2中的Ct1和Ct2為溫度補償電容,可以不接;另外L1和C1也可以用聲表面諧振器來代替。

應用實例

利用RX3310A可以實現(xiàn)無線數(shù)據(jù)的傳輸。圖3是利用RX3310A實現(xiàn)單片機串口之間無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖疽鈭D,其中右半部分為發(fā)射電路,左半部分為接收電路。發(fā)射電路由振蕩電路和控制(調(diào)制)電路組成。其中Q2、L1、C2和Y1組成一個振蕩電路,它的振蕩或停振受Q1的控制。當Q1導通時,振蕩器工作;當Q1截止時,振蕩器停振。而Q1的導通與截止又受到單片機串口輸出的脈沖信號的控制,也就是說:單片機的串口信號可以對振蕩信號實現(xiàn)ASK調(diào)制,這樣就可以在天線E1上發(fā)射ASK信號。

接收電路通過天線E2接收的ASK信號被RX3310A放大、解調(diào)后在數(shù)據(jù)輸出端將得到發(fā)射單片機串口發(fā)出的脈沖信號,該信號送到接收單片機的串口后被該單片機接收。當電路的實測串口波特率在9600時,系統(tǒng)能可靠工作;實際上它的傳輸距離可達到100米以上。

圖3中的發(fā)射電路元件Q1、Q2可選高頻管2SC3142;電阻R1選10kΩ;R2選100Ω;R5為47kΩ;C1為3pF;C2選0.01μF;L1選1μH;Y1可采用聲表面波諧振器。如果把圖3中的單片機更換為編碼和解碼芯片,就可以構成一個無線電遙控器電路。

 

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