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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解調電路等,。圖1是它的內部結構,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解調電路等,。圖1是它的內部結構,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無線門鈴、無線玩具的無線遙控和數據傳輸等功能,。

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)諧振選頻網絡,選頻網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,集成電路內部的振蕩器OSC也產生高頻振蕩信號,,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解調電路。

ASK解調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ASK解調而在輸出端輸出數據信號,。

圖2中外接元件的值應根據工作頻率來選擇,,具體數值可參考表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可以實現無線數據的傳輸,。圖3是利用RX3310A實現單片機串口之間無線數據傳輸的示意圖,,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ASK調制,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,、解調后在數據輸出端將得到發(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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