TRF6900單片射頻收發(fā)器的原理及應用
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1 概述
TRF6900 是Texas Instruments公司推出的單片射頻收發(fā)器芯片，其內(nèi)部集成了完整的發(fā)射電路和接收電路。它的工作頻率范圍為850~950MHz，供電電壓范圍為 2.2~3.6V,射頻輸出功率高達+5bBm,而待機模式時的電流消耗僅在0.5μA~5μA之間，TRF-6900采用高吞吐率16-bit RISC結構，其最快速率可達8MIPS。另外，這種收發(fā)器還具有FM/FSK調(diào)制模式并采用三線制串行接口，因而可很方便地與微控制器相連接，可用于 ISM頻段內(nèi)的數(shù)據(jù)雙向無線傳輸。適應于計算機遙測遙控系統(tǒng)、手持式電池供電的操作系統(tǒng)儀器儀表設備及安全防范系統(tǒng)等方面。
2 基本結構和特性
TRF6900的內(nèi)部結構框圖及引腳排列如圖1所示。它采用48腳PQFP封裝形式，各引腳功能如表1所列。由圖1可知，TRF6900主要由發(fā)射電路和接收電路兩用人才部分組成。發(fā)射電路包含RF功率放大器、鎖相環(huán)、壓控振器、
可編程的直接數(shù)字合成器和低功耗控制邏輯電路以及串行接口電路等。接收電路包括低噪聲放大器、射頻緩沖放大器、射頻混頻器、本機振蕩緩沖放大器、第一級中頻放大器、第二級中頻放大器限幅、FM/FSK解調(diào)器、低通濾波放大器/后檢波放大器、數(shù)據(jù)限制器和接收信號強度指明示器等電路。
在發(fā)射電路中，TRF6900利用3線單向串行總線（CLOCK、DATA、STRLBE）進行編程。芯片內(nèi)微控制器中的24位移位寄存器中，若置 STRLBE置為高電平，則編程信息將被裝入所選的鎖存器以完成DDS模式、調(diào)制器以及PLL等的設置。當發(fā)射的數(shù)據(jù)通過TX DATA端進入DOS后，可由DOS將數(shù)字信號通過11位數(shù)/模轉換器正弦波形成器等電路轉換成模擬信號?；鶞收袷幤鞯妮斎腩l率fref為 15～`26MHZ，可編程的DOS分配器比率為0~4194303 bits，分辯率Δf=Nfref/224,FSK調(diào)制器寄存比率為 0～1020bits,分辨率△f=Nfref/222。芯片中的時鐘電路采用外接晶體振蕩器（25.6～26MHZ）來產(chǎn)生電路所需的基準頻率。其本機震蕩采用鎖相環(huán)（PLL）方式，它由頻率合成器、外接無源回路濾波器和壓控震蕩器組成。壓控震蕩器的頻率范圍為 850～950MHZ。RF功率放大器的輸出功率高達+5bBm。
表1 TRF6900各引腳功能
| 引 腳 | 符 號 | 功 能 | 引 腳 | 符 號 | 功 能 |
| 1,3 | LNA-GND | 低噪聲放大器地 | 25 | STORBE | 串行接口選通脈沖 |
| 2 | LNA-IN | 低噪聲放大器地輸入 | 26 | CLOCK | 串行接口時鐘信號 |
| 4 | PA-VCC | 功率放大器電源 | 27 | DATA | 串行接口數(shù)據(jù)信號 |
| 5 | PA-OUT | 功率放大器輸出 | 28 | DATA OUT | 接收數(shù)據(jù)輸出 |
| 6 | PA-GND | 功率放大器地 | 29 | SH-CAP | 數(shù)據(jù)限制外接電容 |
| 7 | PLL-GND | 鎖相環(huán)地 | 30 | AMP-OUT | 接收放大器輸出 |
| 8 | PD-SET | 充電泵電流設置端口 | 31 | AMP-CAP | 接收放大器電容 |
| 9 | PD-OUT2 | 充電泵輸出2 | 32 | AMP-IN | 接收放大器輸入 |
| 10 | PD-OUT1 | 充電泵輸出1 | 33 | RSSI-OUT | 接收信號強度指示器輸出 |
| 11 | LOCKDET | 同步檢測 | 34,35 | DEM-TANK | 解調(diào)器振蕩回路 |
| 12 | PLL-VCC | 鎖相環(huán)電源 | 36 | DEM-VCC | 解調(diào)器電源 |
| 13 | VCO-TANK1 | 壓控振蕩器振蕩回路1 | 37 | VREF | 解調(diào)器電壓基準 |
| 14 | VCO-TANK2 | 壓控振蕩器振蕩回路2 | 38 | DEM-GND | 解調(diào)器地 |
| 15 | DDS-GND | 直接數(shù)字合成器地 | 39 | IF2-IN | 中頻2輸入 |
| 16 | STDBY | 待機控制 | 40 | IF-GND | 中頻地 |
| 17 | MODE | 模式控制 | 41 | IF1-OUT | 中頻1輸出 |
| 18 | DDS-VCC | 直接數(shù)字合成器電源 | 42 | IF1-IN | 中頻1輸入 |
| 19 | TX-DATA | 發(fā)射數(shù)據(jù)輸入 | 43 | MIX-GND | 混頻器地 |
| 20 | DIG-VCC | 數(shù)字電路電源 | 44 | MIN-OUT | 混頻器輸出 |
| 21 | DIG-GND | 數(shù)字電路地 | 45 | MIX-VCC | 混頻器電源 |
| 22 | GND | 芯片地 | 46 | MIX-IN | 混頻器輸入 |
| 23 | XOSC1 | 基準頻率振蕩器連接1 | 47 | LNA-OUT | 低噪聲放大器輸出 |
| 24 | XOSC2 | 基準頻率振蕩器連接2 | 48 | LNA-VCC | 低噪聲放大器電源 |
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