基于CCl050的FSK發射電路設計

CCl050是針對極低功率和電壓無線應用而設計的單片UHF發射器，該器件主要應用于315 MHz，433 MHz，868 MHz和915 MHz ISM頻帶，也可通過編程設置應用于300~l 000 MHz頻率范圍。CCl050具有如下特性：通過串行接口編程設置工作參數；工作電壓為2．1~3．6V；低電流消耗，低功耗模式下電流僅lμA；FSK 調制，數據速率為76．8 KB；可編程設置輸出功率為一20~12 dBm。可編程頻率漂移補償；采用TSSOP-24封裝；符合EN 300 220和FCC CFR47 part 15規范。因此，CCl050可應用于無線報警和安防、家庭自動化、無線自動讀表等系統。

2 CCl050簡介

CCl050內部集成有壓控振蕩器(VC0)、回路濾波器(LPF)、充電泵、鑒相器(PD)、分頻器、晶體振蕩器、功率放大器(PA)和控制邏輯電路。 VCO的輸出信號直接饋送到功率放大器。發射數據是由DI引腳端輸入，FSK調制輸出。功率放大器采用單端輸出，易于天線接口相匹配。發射模式頻率合成器產生本機振蕩信號饋送到功率放大器。頻率合成器是由晶體振蕩器(0SC)、鑒相器(PD)、充電泵、VCO和分頻器(/R和／N)組成。該器件外接晶體振蕩器和VCO電感。微控制器通過3線總線控制CCl050的結構配置。CCl050的內部結構如圖1所示，其引腳功能如表1所示。





3 CCl050典型應用電路



CCl050的典型應用電路如圖2所示。基于CCl050的FSK發射典型應用電路最主要特點是：只需外接少數幾個元器件就能夠實現不同工作頻率，各元器件參數設置可參考CCl050的數據手冊。其中，C1，C2和L2是為匹配發射器到天線而設置的。L1諧振回路電感，連接到CC1050的引腳5和引腳 6。C13、C14為數字部分片內電壓調節器的退耦電容。C10、C11、C12為VC0電源電壓的退耦電容。連接到CC1050 13、14引腳附加LC濾波器可減少諧波發射，其電路設計如圖3所示。該晶體兩端的總負載電容值CL為：

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式中C0為寄生電容。

寄生電容是由引腳輸入電容和PCB漂移電容組成，總寄生電容的典型值為2．5 pF。

圖4為CCl050與微控制器的接口電路連接。



CCl050通過3線總線(PDATA，PCLK和PALE)完成內部寄存器配置，其內部含有33個8位寄存器。每個數據幀發送16位數據(7個地址，1個讀寫位，8位數據)。CCl050的寄存器寫、讀時序分別如圖5、圖6所示。



4 結語

基于CCl050的FSK發射電路外圍設計簡單，通過編程設置內部寄存器使CCl050性能達到最佳，并通過編程設置發射，接收低功耗模式、射頻輸出功率/ 頻率、FSK頻偏、晶體振蕩器基準頻率、振蕩器電源導通和關斷、數據速率和數據格式(NRZ、Manchester碼、UART接口)、同步鎖定指示器模式以及調制頻譜整形。因此，該FSK發射電路可應用于低功率UHF無線數據發射系統，具有廣泛的應用前景。