基于CCl050的FSK發(fā)射電路設(shè)計

CCl050是針對極低功率和電壓無線應(yīng)用而設(shè)計的單片UHF發(fā)射器，該器件主要應(yīng)用于315 MHz，433 MHz，868 MHz和915 MHz ISM頻帶，也可通過編程設(shè)置應(yīng)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(shè)置工作參數(shù)；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(diào)制，數(shù)據(jù)速率為76．8 KB；可編程設(shè)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(guī)范。因此，CCl050可應(yīng)用于無線報警和安防、家庭自動化、無線自動讀表等系統(tǒng)。

2 CCl050簡介

CCl050內(nèi)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(fā)射數(shù)據(jù)是由DI引腳端輸入，F(xiàn)SK調(diào)制輸出。功率放大器采用單端輸出，易于天線接口相匹配。發(fā)射模式頻率合成器產(chǎn)生本機(jī)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(jié)構(gòu)配置。CCl050的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示，其引腳功能如表1所示。





3 CCl050典型應(yīng)用電路



CCl050的典型應(yīng)用電路如圖2所示。基于CCl050的FSK發(fā)射典型應(yīng)用電路最主要特點是：只需外接少數(shù)幾個元器件就能夠?qū)崿F(xiàn)不同工作頻率，各元器件參數(shù)設(shè)置可參考CCl050的數(shù)據(jù)手冊。其中，C1，C2和L2是為匹配發(fā)射器到天線而設(shè)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(shù)字部分片內(nèi)電壓調(diào)節(jié)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(fā)射，其電路設(shè)計如圖3所示。該晶體兩端的總負(fù)載電容值CL為：

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



4 結(jié)語

基于CCl050的FSK發(fā)射電路外圍設(shè)計簡單，通過編程設(shè)置內(nèi)部寄存器使CCl050性能達(dá)到最佳，并通過編程設(shè)置發(fā)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(zhǔn)頻率、振蕩器電源導(dǎo)通和關(guān)斷、數(shù)據(jù)速率和數(shù)據(jù)格式(NRZ、Manchester碼、UART接口)、同步鎖定指示器模式以及調(diào)制頻譜整形。因此，該FSK發(fā)射電路可應(yīng)用于低功率UHF無線數(shù)據(jù)發(fā)射系統(tǒng)，具有廣泛的應(yīng)用前景。