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DK1000T 的主要性能指标如表 1。10。1 所示。
表1。10。1 DK1000T 的主要性能指标
规 格
参 数 单位 条 件
最小值 典型值 最大值
频率范围 315 MHz
调制 OOK
调制频率 1 kHz
附带FM 15 kHz
输出功率 70 DBuV/m 用 GTEM 测试线圈测量
开关比率 75 DB
分频器分频比 32
VCO 增益 20 MHz/Hz
PLL 相位噪声 …97 DBc/Hz 10kHz 补偿;50kHz 环带宽
谐波 35 dBc 输出调谐
基准频率 9。83 MHz 50kHz 锁相环带宽
晶振最大阻抗 35 50 Ohm
充电泵电流 100 uA
开启时间 1 2 ms 晶振起振;13。577 34 MHz
关闭时间 1 2 ms
电源电压 3 V
电流消耗 4 7 9 mA
1。10。3 模块封装与引脚功能
DK1000T 由RF2516 发射器芯片和 HCS300 滚动码编码器芯片组成,安装在 PCB 板上,
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第1 章 射频发射器芯片原理与应用电路设计 ·69 ·
尺寸为 1。372 英寸×1。1244 英寸,其中 RF2516 采用 QSOP…16 封装,如图 1。10。1 所示。
图 1。10。1 RF2516 的引脚封装形式
各个引脚功能分别介绍如下:
引脚 1:OSC B,直接连接在基准振荡器晶体管的基极,基准振荡器的结构是 Colpitts 的
改进型,一个 68pF 的电容被连接在引脚 1 与 2 之间。
引脚 2 :OSC E,直接连接在基准振荡器晶体管的发射级,在这个引脚与地之间需连接
一个 33pF 的电容器。
引脚 3:PD ,低功耗模式控制。这个引脚控制所有的电路,当其为低电平时,所有的电
路都被关断,当其为高电平时,所有的电路均正常工作,高电平电压为 VCC 。在接口电路中
的二极管提供 3kV 的静电保护。
引脚 4 :GND,发射输出放大器地。必须保持好的接地相连,连接线要短。在接口电路
中的二极管提供 3kV 的静电保护。
引脚 5:TX OUT,发射器输出。它是晶体管的集电极开路(OC )方式,需要提供一个
偏压(或匹配)电感和一个匹配电容。
引脚 6 :GND1,TX 输出缓冲放大器地。在接口电路中的二极管可以提供 3kV 的静电保
护。
引脚 7 :VCC1 ,TX 缓冲放大器提供电源,在接口电路中的二极管提供 5kV 的静电保护。
引脚 8:MOD IN ,调制输入。信号通过这个引脚的输入,可以把调幅信号或者数字调制
信号加到载波上,外接的一个电阻通过这个引脚被用来偏置输出放大器。在这个引脚的电压
不能超过 1。1V,更高的电压可能会烧坏这个芯片,接口电路中的二极管提供了 3kV 的静电保
护。
引脚 9 :VCC2 ,压控振荡器,预定标器,鉴相器和充电泵电源。一个中频旁路电容需连
接在引脚与地之间。接口电路中的二极管提供 3kV 的静电保护。
引脚 10:GND2,数字锁相环地。二极管在接口电路中提供 3kV 的静电保护。
引脚 11:VREFP ,基准电压的旁路。应该选择合适的电容器来对基准频率进行滤波。电
容连接在这个引脚与地之间。接口电路中的二极管提供 3kV 的静电保护。
引脚 12:RESNTR…,这个引脚被用来为压控振荡器(VCO )提供直流电压,同时也调
节压控振荡器的中心频率。一个电感应连接在这个引脚与引脚 13 之间。
引脚 13:RESNTR+ ,见引脚 12。
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·70 · 射频集成电路芯片原理与应用电路设计
引脚 14:LOOP FLT ,充电泵的输出端。引脚 14 与地之间的 RC 回路用来控制锁相环的
带宽。接口电路中的二极管提供 3kV 的静电保护。
引脚 15:LD FLT ,这个引脚是用来设定锁定检测电路的阀值。旁路电容器与芯片内部
的阻值为 1k 的电阻用来设定 RC 时间常数,这个信号被用来钳位 MOD IN 电路,这个时间
常数大约是基准频率的 10 倍。接口电路中的二极管可以提供 3kV 的静电保护。
引脚 16:DIV CTRL ,分频控制。这个引脚的电平为高电平时,选中 64 分频的预定标器,
反之,当这个引脚为低电平时,选中 32 分频的预定标器。在接口电路中的二极管提供 3kV
的静电保护。
1。10。4 内部结构与工作原理
DK1000T 的核心RF2516 发射器芯片的原理框图如图 1。10。2 所示。
图 1。10。2 RF2516 原理框图
RF2516 的锁相环包括一个基准振荡器,鉴相器,环路滤波器,VCO 及反馈通道中的一
个可编程分频器,只需要外接一个晶振和两个反馈电容。基准振荡器是一个 COLPITTS 型的
振荡器,引脚 1 (OSC B )和引脚2 (OSC E )与振荡器使用的晶体管连接。一个外部时钟信
号能被输入到晶体管的基级,任一情况下,驱动电平峰值为 500mV 左右,以防止过度驱动,
保持相位噪声最小。
分频器以 64 或 32 为基数对 VCO 进行分频,根据引脚 DIV CTRL 的逻辑电平的高低来
确定分频系数。引脚 DIV CTRL 为高电平用基数 64 来分频,引脚 DIV CTRL 为低电平用基
数 32 来分频,分频信号被输入到鉴相器,在鉴相器中,分频信号与基准信号频率相比较。
RF2516 内含鉴相器和电荷泵。鉴相器用来比较基准振荡器的相位和VCO 的相位,由数
据相位/频率检波器和数据三态比较器组成,电路包括两个 D 触发器,D 触发器的输出和与
非门相结合来,其输出连接到电荷泵,每个触发器的输出信号是一系列与触发器输入频率相
关的脉冲,当触发器的两个输入端信号相同时,信号为锁频和锁相,当两个信号不同时,将
提供信号给电荷泵,使环路滤波器充放电或进入