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第3 章 射频收发器芯片原理与应用电路设计 ·157 ·
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·158 · 射频集成电路芯片原理与应用电路设计
表3。1。3 电路中元器件参数
符号 数值 符号 数值 符号 数值
R1 10Ohm C6 100pF C25 470pF
R2 10Ohm C7 4。7nF C26 10nF
R3 10Ohm C8 4。7nF C27 22pF
R4 10Ohm C9 1nF C28 8。2pF
R5 10Ohm C10 1nF C29 18pF
R6 8。2kOhm C11 1nF C30 100pF
R7 3。6kOhm C12 1nF C31 18pF
R8 47kOhm C13 5。6pF C32 5。6pF
R9 6。2kOhm C14 3pF~10pF C33 6。8pF
R10 8。2kOhm C15 6。8nF C34 100pF
R11 150kOhm C16 100nF L1 39nH
R12 1。5kOhm C17 470pF L2 15nH
R13 270kOhm C18 100nF L3 39nH
R14 1。5kOhm C19 470pF L4 39nH
R15 3。6kOhm C20 3pF~10pF L5 100nH
C1 1nF C21 8。2pF D1 MA4ST…350…1141
C2 100pF C22 22pF D2 BAR63
C4 100pF C23 1nF D3 BAR63
C5 100pF C24 1nF 晶体 10MHz
VCO 和PLL 部分：频率合成器包含一个VCO 、晶体振荡器、双模计数器、分频器、相
位检波器电路、充电泵、锁定检测电路和一个外部回路滤波器。双模预置比例分频器把VCO
频率分为32/33 。这个模式被A 分频器控制，有M 、N 两种设置。在发射模式时，FSK 能够
通过开关在这两种设置之间选择。相位检波器是一个最小相位噪声的频率/相位检波器。
压控振荡器（VCO ）的电路原理图和外围元件如图3。1。4 所示。VCO 是一个基本的Colpitts
振荡器，含有一个外部谐振器和一个可变电感，谐振器由一个电感L1 、电容C13 和C14，以
及芯片内部电容和变容二极管的可变电容串联组成。变容二极管（D1 ）的可变电容随着输入
电压的增加而减少。VCO 频率将随着输入电压的增加而增加。VCO 呈正增加（MHz/V ）。VCO
频率随着电容C14 的改变而变化，如果电容C13 的值变得太小，VCO 的信号振幅将减少，
从而导致输出功率的降低。VCO 的印制板布局设计是非常关键的，外围元件要尽可能靠近输
入引脚（6 脚）。地线通孔应靠近元件焊盘。
图3。1。4 压控振荡器（VCO ）电路
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第3 章 射频收发器芯片原理与应用电路设计 ·159 ·
晶体振荡器的晶振是RF 输出频率的基准，就像接收器中的本机振荡（LO ）频率一样。
晶振是一个非常关键的部分，要求具有很好的相位和频率稳定性。晶体振荡器电路的原理图
如图3。1。5 所示。
图3。1。5 晶体振荡器电路
晶体振荡器通过调节可变电容C20 改变谐振频率。RF 频率漂移与晶振的频率漂移一致，
…6 …6
为10 级。调谐的射频频率与频率漂移两者差用f （10 ）表示：
f （10…6 ） =ST ×T ＋n ×t
…6
式中，ST 是振荡频率的总温度系数（晶体和元件）（单位：10 ℃）；T 是晶体谐振时的相对
…6
室温的变化量；n 是老化系数（单位：10 /年）；t 是收发器自上次调谐以来经过的时间。
当f （Hz） =f （10…6 ） ×f RF 比FSK 频偏大时，解调器将不能译码数据。要获得小的频偏，
晶体要预老化且要有小的温度系数。电路中采用10MHz 晶振，其他频率的晶振也可以使用。
无源元件C101、C102 和R101 与内部的MOSFET 并联，对于FSK 调制是必需的，可以
改变晶振的频率。如果发射逻辑1，MOSFET 截止，振荡器电路将振荡在高的频率（C101、
C102 与C20～C22 串联）。发射逻辑0，MOSFET 导通，振荡器电路将振荡在低的频率（C101、
C102 接地）。
晶体振荡器的启动时间是毫秒级。为了降低功耗，MICRF501 电路设计XCO 电路在其他
电路模块开启之前启动。XCO 振幅达到足够的高度后去触发M 计数器，在M 计数器计数并
输出两个脉冲后，其余的电路启动。在准备启动期间电路的电流消耗大约为300uA。
MICR501 芯片中有一个锁定检测部分以指示PLL 是否锁定，引脚端 15 （LOCKDET ）
呈逻辑高电平时表示PLL 锁定。
相位检测输出被转换成电压，经连接在 14 脚（LDC ）