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      基于RX5000/TX5000的無線收發電路

      時間:2024-10-12 17:27:23 理工畢業論文 我要投稿
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      基于RX5000/TX5000的無線收發電路

      摘要:RX5000和TX5000分別是RF Micro Devices公司專為小范圍單向無線通信設計生產的接收器和發射器芯片。它們體積小,功耗低,價格便宜,而且性能穩定,使用方便。文中介紹了RX5000、TX5000的特點與功能,給出了以這兩種器件為核心設計的無線收發電路,并對其在足球機器人無線通信系統中的應用進行了說明。

      RX系列和TX系列無線收發芯片是RF Micro Devices公司專門為小范圍單向無線通信設計的集成電路。該系列芯片具有體積小,功耗低,價格便宜等優點,而且性能穩定,容易使用。芯片中集成了幾乎所有的無線通信功能。由于所需外設很少,因而電路設計簡單,是小范圍無線控制以及數據通信的理想選擇。本文介紹的RX5000、TX5000就是一組配套使用的無線收發芯片,以它們為核心進行電路設計可以實現完整的無線通信系統。當然,兩個器件也可以單獨使用,可設計構成獨立的無線接收器和發射器。

      1 RX5000和TX5000的特點

      RX5000接收器和TX5000發射器芯片的工作頻率均為433.92MHz,工作電壓為2.2~3.7V,工作溫度范圍為-50~+100℃,它們支持高達115.2kbps的數據傳輸率。

      RX5000、TX5000均提供有休眠模式(Sleep Mode),這使其在沒有數據通信的時候可以降低芯片的功耗。TX5000有On-Off Keyed ?OOK? 和 Ampli-tude-Shift Keyed?ASK?兩種可選的工作模式。在OOK工作模式中,信號輸出端以通斷脈沖來表示信號“1”和“0”;而在ASK工作模式中,輸出信號則分別以高、低電平來表示信號“1”和“0”;休眠模式的信號端通常被置于高阻狀態。OOK模式的功耗較低,但數據傳輸率也低(10kbps);ASK模式的功耗較高,但數據傳輸率也較高(115.2kbps)。由于在ASK模式時,信號可調幅,因此抗干擾能力也較強,所以大多數應用都采取ASK模式。工作模式的選擇可通過CNTRL0和CNTRL1引腳來設置。

      一般情況,設計時都將RX5000與TX5000配套使用,但RX5000應選擇與TX5000相同的工作模式。此時,RX5000的CNTRL0、CNTRL1引腳僅用于工作模式與休眠模式的切換,而OOK模式與ASK模式的選擇則將對應于不同的外圍電路。

      本文著重介紹RX5000、TX5000的功能及應用,而對其工作原理和內部結構,讀者可參考相關技術手冊[1][2]。

      2 RX5000和TX5000的引腳功能

      2.1 RX5000引腳功能

      RX5000接收器芯片具有20個引腳。圖1所示是其引腳排列圖,各引腳的具體功能如下:

      GND1,GND2,GND3:參考接地端。

      VCC1,VCC2:電源端,它們與地之間須接有旁路電容。

      AGCCAP:自動增益控制端,該引腳與地之間所接的電容可設定保持AGC(自動增益控制)的最小時間。該保持時間的設定可以避免AGC發生顫動。對于給定的保持時間tAGH(μs),接地電容CAGC?μF?的值可按下式計算:

      CAGC=19.1 tAGH

      但應注意,AGC的保持時間不應太長,否則會導致反應變慢而影響電路的靈敏性。

      PKDET:峰值檢測控制端,該引腳與地之間所接的電容可設定峰值檢測器衰減倍數,若使其衰減率固定在1?1000,對于給定的基帶電容CBBO來說,接地電容CPKD的值可按下式計算:

      CPKD=0.33CBB0(pF)

      BBOUT:基帶輸出端,該引腳通過一電容CBBO與CMPIN相連可驅動內部數據限幅器。

      CMPIN:內部數據限幅器輸入端。

      RXDATA:接收器數據輸出端,在休眠模式時,該引腳被置于高阻態。

      NC:懸空。

      LPFADJ:低通濾波器帶寬調整端,其帶寬可由該引腳的接地電阻RLPF來設置,它們之間具有如下關系式:

      RLPF=1445/fLPF(kHz)(kΩ)

      RREF:外接參考電阻端,通常應接一100kΩ的電阻到地。

      THLD1:數據限幅器(DS1)值設置端,該引腳一般通過一電阻RTH1與RREF相連,其值與該電阻的阻值成正比。若將THLD1與RREF直接相連,則值為0;通過電阻相連時,如果THLD2端懸空,則RTH1的阻值范圍為0~100kΩ,提供的THLD1值范圍為0~90mV?如果同時使用THLD2端,則RTH1的阻值范圍為0~200kΩ,而其提供的THLD1值范圍亦為0~90mV。

      THLD2:數據限幅器(DS2)值設置端,該腳用法與THLD1相同。RTH2的阻值范圍為0~200kΩ,提供的THLD2值范圍為0~120mV。

      PRATE:脈沖占空比調節端。

      PWIDTH:脈沖寬度調節端。

      CNTRL1,CNTRL0:芯片工作模式選擇端。當CNTRL1與CNTRL0均為高電平時,選擇接收模式;兩者均為低電平時,選擇休眠模式(Sleep Mode)。應當注意:這兩腳不能被空置。

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