FM/FSK無線發(fā)射芯片CMX017的原理及應(yīng)用

1 概述

CMX017是一款新型的FM/FSK無線發(fā)射芯片，可工作于UHF頻段（860～965MHz），能發(fā)射音頻FM和數(shù)字FSK信號，輸入的數(shù)據(jù)速率高達(dá) 500kbps，適用于無線通訊系統(tǒng)。CMX017主要由一個射頻壓控振蕩器（VCO）和一個功率放大器組成，該功率放大器采用2級放大。CMX017采用28腳SSOP封裝。供電電源為2.7～3.3V，工作溫度范圍為-10～+60℃。

2 引腳排列及功能

圖1為CMX017D6的引腳排列圖。各引腳功能如下：

1腳Vcc3：第一級功率放大器電源（通常為3V）；

6腳IPOUT：第一級功率放大器輸出；

9腳PAOUT：第二級功率放大器輸出；

12腳Vcc4：第二級功率放大器電源端（通常為3V）；

13腳ENLPA：功率放大器省電控制邏輯輸入端，接受CMOS輸入信號。該端為低時，本級放大器和驅(qū)動級進(jìn)入首電狀態(tài)；

16腳ENLMOD：調(diào)制器零功率邏輯控制，CMOS輸入。為低時，調(diào)制器和緩沖振蕩器進(jìn)入省電狀態(tài)；

18腳MODIN：基部調(diào)制輸入；

20腳TANK：輸入VCO信號；

22腳Vcc1：調(diào)制器電源（3V）；

23腳OSCOUT：緩沖振蕩器輸出；

24腳Vcc2：功率放大器驅(qū)動電源（3V）；

26腳MODOUT：調(diào)制器輸出；

28腳PAIN：功率放大器輸入。

3 CMX017的原理特性

圖2為CMX017的內(nèi)問結(jié)構(gòu)框圖。它內(nèi)含一個VCO調(diào)制器和功率入大器。緩沖振蕩器輸出的射頻信號可用來驅(qū)動外部頻率合成器或頻率鎖相環(huán)（PLL），從而確定信道的頻率。調(diào)制器的輸出功率可在20dB的范圍內(nèi)調(diào)整，功率放大器的輸出高達(dá)20dB。該芯片還具有節(jié)電“待機”和零功率“休眠”功能，調(diào)制器和放大器分別采用單獨電源供電。

3.1 FM/FSK調(diào)制器

CMX017中的調(diào)制器電路使用一個集成振蕩器作為時鐘源，DC耦合基帶信號從MODIN 引腳輸入，以直接調(diào)制振蕩頻率并產(chǎn)生FM或FSK信號。從OSCOUT引腳輸出的振蕩信號可用于驅(qū)動外部頻率合成器或頻率鎖相環(huán)（PLL）。

3.2 功率放大器

功率放大器采用兩極放大，它們均工作在B類狀態(tài)并具有固定的增益，其輸入/輸出阻抗均為50Ω，采用簡單的外部匹配網(wǎng)絡(luò)可得到2dB的增益。

3.3 節(jié)電和零功率狀態(tài)

CMX017中的調(diào)制器和放大器可單獨供電，并可通過ENLMOD和ENLPA端的輸入控制它們的工作狀態(tài)。若ENLMOD引腳和ENLPA引腳均為邏輯 “0”，系統(tǒng)進(jìn)入“休眠”狀態(tài)（即零功率狀態(tài)），這時的電流損耗小于10μA；若ENLMID引腳為邏輯“1”，ENLPA引腳為邏輯“0”，系統(tǒng)進(jìn)入 “發(fā)射待機”狀態(tài)，這時僅有放大器節(jié)電，而調(diào)制器和緩沖振蕩級仍在工作，外部頻率合成器能穩(wěn)定信道的中心頻率；當(dāng)ENLMOD引腳和ENLPA引腳均為邏輯“1”時，系統(tǒng)進(jìn)入發(fā)射狀態(tài)。

4 應(yīng)用電路

CMX017型無線發(fā)射芯片的典型應(yīng)用電路如圖3所示