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第1 章 射频发射器芯片原理与应用电路设计 ·25 ·
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·26 · 射频集成电路芯片原理与应用电路设计
1。4 230 MHz~930 MHz ASK/FSK 发射器芯片
rfPIC12F675F/K/H 的原理与应用电路设计
1。4。1 概述
rfPIC12F675F/K/H 是单片集成内嵌 8 位 CMOS 微控制器的射频无线数据发射器,芯片内
嵌具有高性能的 RISC 中央处理器,33 个 12 位字长的指令,所有指令为单周期指令。8 位字
长的数据,内置 4 MHz 精确振荡器,运行速度 1us 指令周期,7 个特殊功能的硬件寄存器,
两级硬件堆栈,直接、间接和相对寻址方式,1024×12 字 FLASH 可编程存储器,64 ×8 字
节数据存储器(SRAM ),128×8 字节 EEPROM 数据存储器,16 个特殊功能的硬件寄存器。
中断允许。在电路串行编程(In…Circuit Serial ProgrammingTM (ICSPTM )),内部的RC 振荡器
的频率可编程校准(独立于发射器的石英晶体振荡器基准),8 位/16 位可编程定时/计数器,
4 通道模数转换器,上电复位,看门狗定时器,低功耗睡眠模式,可编程编码保护,6 个通
用 I/O 等功能。工作电压为 2。5V~5。5V,低功耗睡眠模式电流为 500 uA 。
rfPIC12F675F/K/H 的UHF ASK/FSK 发射器,频率范围为230 MHz~930 MHz(rfPIC12F675K
260 ~350 MHz ,rfPIC12F675F 390 ~450 MHz ,rfPIC12F675H 850 ~930 MHz ),输出功率
+6dBm~…15dBm,分4 挡可调节,可以调整发射器电源消耗。ASK 数据发射速率为0~40 kb/s ,
FSK 数据发射速率为 0~20 kb/s 。RF 频率等于晶振频率乘 32 。PLL 锁相,集成的晶体振荡
器和 VCO ,电路仅需少量的外部元件。符合US FCC Part 15。231 和 European EN 300 220 规
则要求。
可用于遥控无键入口(RKE )发射器、车库门开门器、遥测(轮胎压力,水、电、气表,
贵重物品跟踪)、无线安防系统、无线电遥控等领域。
1。4。2 芯片封装与引脚功能
rfPIC12F675F/K/H 采用 SSOP…20 封装,引脚如图 1。4。1 所示。rfPIC12F675F/K/H 各引脚
功能如表 1。4。1 所示。
图 1。4。1 rfPIC12F675F/K/H 引脚封装形式
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第1 章 射频发射器芯片原理与应用电路设计 ·27 ·
表1。4。1 rfPIC12F675F/K/H 各引脚功能
引脚 符 号 功 能
1 VDD 逻辑电路和 I/O 脚的正电压端
2 双向 I/O 端口/石英振荡器输入/外部时钟输入(GPIO 仅在内部 RC 模式,在其他振荡器模
GP5/OSC1/CLKIN
式下为 OSC1 )。当作为GPIO 时 TTL 输入,在外部 RC 振荡器模式时 ST 输入
3 GP4/OSC2/CLKOUT 双向 I/O 端口/石英晶体振荡器输出。在石英晶体振荡器模式时连接晶振或谐振器
4 输入端口/用户清除(复位)输入/编程电压输入。当构成/MCLR 时,此脚是低电平有效,
GP3/MCLR/VPP 实现器件复位。在设备进入正常的运行和编程模式时/MCLR 、VPP 上的电压不能超过 VDD 。
并且能够通过软件编程改变管脚状态来唤醒睡眠状态
5 XTAL 发射器晶振,连接到考比慈(COPITTS )型晶体振荡器上
6 RFENIN 发射器和时钟输出使能,内部下拉
7 CLKOUT 时钟输出
8 PS/DATAASK 功率选择和 ASK 数据输入
9 VDDRF 发射器正电压端
10 ANT2 差分功率放大器的输出端连接到天线,集电极开路输出
11 ANT1 差分功率放大器的输出端连接到天线,集电极开路输出
12 VSSRF 发射器接地参考端
13 LF 外接回路滤波器。VCO 转换输入和充电泵输出的共同点
14 DTTAASK ASK 的数据输入
15 DATAFSK FSK 的数据输入
16 FSKOUT FSK 晶振的输出
17 GP2/T0CKI 双向 I/O 端口,能构成 T0CKI
18 双向 I/O 端口/ 串口编程时钟。能通过软件编程改变管脚状态来唤醒睡眠状态。这个缓冲器
GP1
在串口编程模式下为施密特触发器输入
19 双向 I/O 端口/ 串口编程数据。能通过软件编程改变管脚状态来唤醒睡眠状态。这个缓冲器
GP0
在串口编程模式下为施密特触发器输入
20 VSS 逻辑电路和 I/O 脚的参考地
1。4。3 内部结构与工作原理
rfPIC12F675F/K/H 内部结构包括一个完整的发射器电路和8 位 CMOS 微控制器电路,发
射器与 PICmicro(R) MCU 是相互独立的,使设计具有最大的灵活性。下面主要介绍发射器电路部
分。发射器电路方框图如图 1。4。2 所示,从图可见 rfPIC12F675F/K/H 发射器电路内部结构与
rfHCS362G/362F 的发射器电路内部结构相同,工作原理部分参见rfHCS362G/362F 的发射器
电路部分。
发射器是一个完整的集成 UHF ASK/FSK 发射电路,由石英晶体振荡器(crystal
oscillator ),锁相环电路 (phase locked loop ,PLL ),集电极开路的输出功率可变放大器 (Power
Amplifier ,PA )和模式逻辑控制(mode control logic )所组成。外接元件有旁路电容,晶振
和 PLL 回路滤波器。能实现ASK 和 FSK 的操作。
引脚VDDRF 和 VSSRF 分别是发射器电路的电源供给端和接地端。这些电源脚与微控制
器的电源供给脚 VDD 和 VSS 是相互独立的。
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