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蓝牙收发芯片RF2968的原理及应用

时间:2007-1-20栏目:电子通信论文

摘要:RF2968是一个单片蓝牙收发芯片,工作在2400~2500MHz频段,FSK调制和解调;芯片内含有射频发射、射频接收、FSK调制/解调等电路,能够接收和发送数字信号,符合蓝牙无线电规范1.1要求。文中给出RF2968的结构、原理、特性及应用电路。
  关键词:蓝牙无线 发射无线 接收FSK
  
  1概述
  
  RF2968是为低成本的蓝牙应用而设计的单片收发集成电路,RF频率范围2400~2500MHz,RF信道79个,步长1MHz,数据速率1MHz,频偏140~175kHz,输出功率4dBm,接收灵敏度-85dBm,电源电压3V,发射消耗电流59mA,接收电流消耗49mA,休眠模式电流消耗250μA。芯片提供给全功能的FSK收发功能,中频和解调部分不需要滤波器或鉴频器,具有镜像抑制前端、集成振荡器电路、可高度编程的合成等电路。自动校准的接收和发射IF电路能优化连接的性能,并消除人为的变化。RF2968可应用在蓝牙GSM/GPRS/EDGE蜂窝电话、无绳电话、蓝牙无线局域网、电池供电的便携设备等系统中。
  
  2引脚功能
  
  集成电路采用32脚的塑料LCC形式封装,各引脚功能如下:
  
  VCC1:给VCO(压控振荡器)倍频和LO(本机振荡器)放大器电路提供电压。
  
  VCC2:给RX(接收)混频器、TXPA(发射功率放大器)和LNA(低噪声放大器)偏置电路提供电压。
  
  TXOUT:发射机输出。当发射工作时,TXOUT输出阻抗是50Ω;当发射机不工作时,TXOUT为高阻态。因为这个引脚是直流偏置,所以需外接1个耦合电容。
  
  RXIN:接收机输入。当接收机工作时,RXIN输入阻抗是低阻态;接收机不工作时,RXIN为高阻态。芯片内用1个内部串联电感来调节输入阻抗。
  
  VCC3:给RX输入级(LNA)提供电压。
  
  VCC4:给TX混频器、LO放大器、LNA和RX混频器的偏置电路提供电压。
  
  LPO:低功耗模式的低频时钟输出。在休眠模式中,这个引脚能给基带提供一个3.2kHz或32kHz、占空比为50%的时钟。在其它工作方式没有输出。
  
  DVDDH:给RXIFVGA(接收中频电压增益放大器)电路提供电压。
  
  IREF:外部接1个精密电阻以产生恒定的基准电流。
  
  VCC5:给模拟中频电路提供电压。
  
  D1:这是为时钟恢复电路提供的电荷泵输出。外接1个RC网络到地以确定PLL的带宽。
  
  BPKTCTL:在发射模式时,这个脚作为启动PA级的选通脉冲;在接收模式时,基带控制器可以有选择地使用这个引脚来给同步字的检测发信号。
  
  BDATA1:输入信号到发射机/接收机的数据输出。输入的数据是速率为1MHz的没有被滤波的数据。这个引脚是双向的,根据发射和接收模式转换为数据输入或数据输出。
  
  RECCLK:恢复时钟输出。
  
  RECDATA:恢复数据输出。
  
  BXTLEN:功率控制电路的一部分,用来接通/关键芯片的“休眠”模式。在电路从“OFF”状态上电之后,当低功耗时钟不工作时,BRCLK被BXTLEN的状态控制(上电期间,BRCLK先写BXTLEN激活且被设为高电平,以进入空闲状态)。
  
  BPCLK:基准时钟输出。这是由晶振决定的基准时钟,频率范围为10~40MHz,典型值为13MHz。电路上电时,BRCLK在基带控制器将BXTLEN设为高电平之前激活。电路进入空闲状态后,当低功耗时钟不工作时,BRCLK由BXTLEN的状态控制。
  
  OSCO:与19脚相同。
  
  OSCI:OSC脚可通过负反馈的方式来产生基准时钟。在SOCI到OSCO之间连接1个并联的晶振和电阻,以提供反馈通道和确定谐振频率。每一个OSC脚都接1个旁路电容来提供合适的晶振负载。如果用1个外部的基准频率,那就要通过1个隔直电容来连接到OSCI,并且用1个470kΩ的电阻将OSCO和OSCI连接起来。
  
  BnDEN:锁存输入到串行端口的数据。数据在BnDEN的上升沿被锁存。
  
  BDDATA:串行数据通道。读/写数据通过这个引脚送入/输出到芯片上的移位寄存器。读取的数据在BDCLK的上升沿被传送,写数据在BDCLK的下降沿被传送。
  
  BDCLK:串行端口的输入时钟。这个引脚被用来将时钟信号输入到串行端口。要使得跳变频率的编程时间最短时,建议使用10~20MHz的BRCLK频率。
  
  BnPWR:芯片电源控制电路的一部分,用来控制芯片从“OFF”状态到电源接通状态。
  
  PLLGND:RF合成器、晶体振荡器和串行端口的接地端。
  
  VCC6:RF合成器、晶体振荡器和串行端口的电源端。
  
  DO:RFPLL的充电泵输出。外接1个RC网络到地以确定PLL带宽。要使得合成器的设置时间和相位噪声最小,可采用双重的环路带宽方案。在频率检测的开始时期,使用1个宽环路带宽。在检测频率结束时,用RSHUNT来转换到窄环路带宽,并提供改进的VCO相位噪声。带宽转换的时间由PLLDel位设置。
  
  RSHUNT:通过

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