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DSP 等）上。当接收器设置为低功耗（睡眠）模式时，BBOUT 端的输出阻抗为高阻状态。
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·122 · 射频集成电路芯片原理与应用电路设计
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第2 章 射频接收器芯片原理与应用电路设计 ·123 ·
数据限幅器 DS1 是一个电容耦合可调阈值的比较器。比较器的限制电平从 0～90mV，
由在RFEF 和 THLD1 端之间的电阻设置。阈值为零，灵敏度最好。DS1 在 RXDATA 端输出
数字信号。
接收器的放大器时序操作是由脉冲发生器和 RF 放大器偏置控制，在运行中由 PRATE 和
PWIDTH 端外接电阻和来自偏置控制电路的低功耗（休眠）控制信号控制。
接收器有两种工作模式：接收和低功耗（休眠），由 CNTR1 和 CNTR0 端控制。CNTR1
和 CNTR0 为高时，接收器工作在接收模式。CNTR1 和 CNTR0 为低时，接收器工作在低功
耗模式。
接收芯片的核心是时序放大器的接收部分，它在不需任何屏蔽或去耦装置的情况下能为
RF 和检波器提供 100dB 以上的稳定增益，稳定性的获得是以分散整个时间上的 RF 增益为代
价的，这与超外差接收电路以分散多个频率以获得增益形成对照。RF 放大器 RFA1 和 RFA2
的偏置是由一个脉冲波发生器控制的，这两个放大器是由一根 SAW （表面声波）延迟线连接
的，这根延迟线有0。5us 的典型延时时间。
一个来 RF 信号首先经窄带 SAW 滤波器，然后进入 RFA1 。脉冲波发生器使RFA1 工作
0。5us，而后放大器信号通过延迟线从RFA1 进入 RFA2 输入端。此时 RFA1 关闭，RFA2 工作
0。55us，进一步放大 RF 信号。为了确保芯片极好的稳定性，RFA1 与 RFA2 并不同时工作。
RFA2 的开启时间通常为RFA1 的 1。1 倍，这有点相当于通过展宽从 RFA1 来的脉冲信号来抵
消由于 SAW 延迟线滤波带来的影响。窄带SAW 滤波器消除了芯片通带以外的边带采样响应，
并且同延迟线一起工作，从而提供给芯片非常高的抑制比。连续放大接收芯片的 RF 放大器
几乎能不停地开关，允许非常快速的低功耗（休眠）和唤醒转换。而且两个 RF 放大器能在
工作时断开以去除芯片的噪声从而使平均电流损耗更低。噪声的影响在 RFA1 持续工作时。
RFA1 前方设置了一个衰减值约为 10lgX 的衰减器，占空比为 RFA1 接通时间的平均量（约
50％ ）。由于它本身是一个采样接收器，它在RFA1 两次接通之间应该至少对最窄的 RF 数据
脉冲采样 10 次。另外检测数据脉冲时应加入边缘去抖动，这也是很重要的。
天线参数对于接收芯片是很重要的，天线阻抗范围为 35Ohm～72Ohm，它外接一个串联匹配
线圈和一个并联的 ESD 保护线圈，能对 RFIO 进行满意的匹配。对于某些阻抗的天线则可能
需要 2 至 3 个元件进行匹配。例如，需要两个电感和一个电容。
RF 接收信号经 SAW 滤波器到达放大器 RFA1 。RFA1 包括饱和启动检测（AGC 设置）
和增益选择（在增益 35dB～5dB 之间转换）。AGC 设置是 AGC 控制电路的输入信号，而增
益选择则是 AGC 控制电路的输出信号。RFA1 （和RFA2 ）的接通/断开控制是由 RF 放大器
偏置电路和脉冲发生器产生的。RFA1 的输出驱动 SAW 延迟线。
第 2 级放大器 RFA2 在未饱和时增益为 51dB 。RF 接收信号经放大器 RFA2 到达一阈值
增益为 19dB 的全波滤波器。RFA2 的每一部分在饱和启动都可以检测和用对数来计算相应，
其结果加到全波检波器的输出端来将整个检波器低电平信号的平方律相应转换成高电平的对
数响应，这种结合有极好的阀值灵敏度和给检波器大于 70dB 的动态范围。在这种结合方式
中，当RFA1 的AGC 有 30dB 的增益时，接收芯片将得到超过 100dB 的动态范围。
检波器输出驱动回转滤波器，滤波器能用极好的时间延迟和最小脉冲阻尼振荡提供一
个 3 级，0。05 度等纹低通响应。一个外接电阻能将 3dB 带宽滤波器带宽设置在 4。5kHz～
1。8MHz。
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·124 · 射频集成电路芯片原理与应用电路设计
滤波器的输出信号由基带放大器放大后到 BBOUT 端。当 RF 放大器工作占空比为 50％
时，BBOUT 信号变化约 10mV/dB，峰峰值达到 685mV 。在较低的占空比，mV/dB 斜率和峰
峰值是按比例减少的。被检测信号加在一个能隙电源电压、温度等参量改变的 1。1V 电平上。
BBOUT 的输出信号通过一串联电容与CMPIN 端或外接的数据恢复处理器（DSP 等）相耦合，
电容的值决定于数据传输速率和数据运行周期等因素。
当一个外接数据恢复处理器用于 AGC 时，BBOUT 必须通过一串联电容与 CMPIN 端或
外接的数据恢复处理器（DSP 等）相耦合，AGC 的复位功能是由CMPIN 信号驱动的。
当在低功耗模式时，BBOUT 的输出阻抗会非常高。这项特征可以保护耦合电容因最小
化数据限制器稳定时间而带来的损耗。
CMPIN 端的输入信号驱动两个数据限制器，而数据限制器的作用是将从 BBOUT 来的模
拟信号转换成数字流，最好的数据限制器选择由系统工作参数决定。数据限制器 DS1 是一个
电容耦合、阈值可调的比较器，它在低信噪比时提供最好的性能。比较器的限制电平从 0～
90mV，由在 RFEF 和 THLD 端之间的电阻设置。无信号时，阈值允许用接收芯片的灵敏度
和输出噪声密度来换取。阈值越低，灵敏度越高。信号为 0 时，噪声仍是连续输出的。
峰值检波器的输出同时也通过 AGC 比较器，为 AGC 控制电路提供一个 AGC 复位信号。
AGC 的作用是扩展芯片的动态工作范围，使收发机能在ASK 和/或高数据传输速率调制时同
时工作。RFA1 输出级的饱和状态被检测后产生 AGC 控制电路的 AGC 置位信号，AGC 控制
电路控制RFA1 的增益为 5dB 。当峰值检波器输出（乘0。8 ）下降到DS1 的阈值电压时，AGC
比较器将产生一个复位信号。
接收芯片的放大器时序操作是由脉冲发生器和 RF 放大器偏置电路控制，在运行中由
PRATE 和 PWIDTH 输入端和来自偏置控制电路的待机（休眠）控制信号控制。
在低数据传输速率模式，一个 RFA1 接通脉冲下降沿到下一个 RFA1 接通脉冲上升沿的
时间 tPRL 是由一个位于 PRATE 端和地之间的电阻设置的，这个时间能够在 0。1～5us 之间进
行调节。在高数据传输速率模式（由 PWIDTH 端选择），RF 放大器工作时间占空比为 50％ 。
这样 RFA1 接通脉冲周期 tPRC 由PRATE 外接电阻控制在 0。1～1。1us 的范围内。
在低数据速率模式，PWIDTH 端通过一个接地电阻设置 RFA1 的接通脉冲 tPW 宽度（在