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电子电路大全(PDF格式)-第75部分
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ASK 频率调制率 0 32 kHz
电源电压 V 2。0 4 V
CC
输出时钟频率 f 0/128 MHz
VCO 频率范围 310 330 MHz
PLL 回路带宽 250 kHz
高电平 1。7 V
控制信号
低电平 0。25 V
待机模式 Is…off 350 nA
电流消耗
发射模式 I 3。7 8。5 11。6 mA
s
工作温度 TA …40 85 ℃
1。12。3 芯片封装与引脚功能
T5753 采用 TSSOP8L 封装，封装形式如图 1。12。1 所示。各引脚功能如下。
图 1。12。1 T5753 的封装形式
引脚 1：CLK ； 时钟信号输出，为微控制器提供时钟信号，输出频率为f XTAL/4 。
引脚 2 ：PA_ENABLE ，功率放大器导通开关（功率放大器使能控制），用于ASK 调制。
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第1 章 射频发射器芯片原理与应用电路设计 ·81 ·
引脚 3 ：ANT2 ，天线输出级的发射极。
引脚 4 ：ANT1 ，天线输出级的集电极（OC ）。
引脚 5：XTAL ，外接晶振。
引脚 6 ：VS ，电源电压。
引脚 7 ：GND，地。
引脚 8：ENABLE ，使能控制输入。
1。12。4 内部结构与工作原理
T5753 内部结构框图如图 1。12。2 所示。芯片内包含射频功率放大器（PA ）、晶体振荡器
（
XTO ）、压控振荡器（VCO ）、相频检波器（PFD ）、分频器（f /4 、f /64 ）、充电泵（CP ）、电
源控制电路（Power up/down ）等电路。锁相环（PLL ）合成器由压控振荡器（VCO ）、分频
器、相频检波器、充电泵和回路滤波器（LF ）组成。
图 1。12。2 T5753 内部结构框图
压控振荡器（VCO ）被锁定在32 ×f XTAL ，频率为 315MHz 的发射器需要一个9。8438MHz
的晶体振荡器，频率为 915MHz 的发射器需要一个 14。2969MHz 的晶体振荡器。锁相环（PLL ）
和压控振荡器（VCO ）所有外围元件都是集成的。
XTO 是一个串联谐振的振荡器，外部元件只需要一个电容和一个晶振串联到地即可。
在锁相环被锁定和时钟输出稳定之前，晶体振荡器和锁相环需要小于 3ms 的稳定时间。
而在 CLK 提供给微控制器时钟信号并且射频功率放大器（PA ）被接通之前，必须有一段不
小于 1ms 的等待时间。
射频功率放大器是集电极开路的输出，传送的是电流脉冲，而这个电流几乎完全取决于
负载阻抗。因此发射输出功率是由负载阻抗来控制的。这种输出匹配方式使得发射器能简单
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·82 · 射频集成电路芯片原理与应用电路设计
地匹配到任何天线或 50Ohm的负载。当用 3V 电源供电时，在 315MHz 的最佳的负载阻抗即
Z= （255＋j192 ）Ohm时，功率放大器可得到高的电源效率。
当 ENABLE 端和 PA…ENABLE 端都为低电平时，电路处于待机状态，此时只消耗很小的
电流（350 nA ），因此一个锂电池就能提供好几年的电源。当ENABLE 端变为高电平，XTO 、
PLL 和 CLK 导通。如果 PA…ENABLE 端维持在低电平，PLL 和 XTO 工作，CLK 输出时钟信
号，VCO 锁定在 32 倍的 XTO 频率上。
当 ENABLE 端和 PA…ENABLE 端变为高电平，PLL 、XTO 、CLK 和功率放大器导通工
作。通过控制 PA…ENABLE 端，功率放大器能接通和关断，这可用来进行 ASK 调制。
ASK 发射：当 ENABLE 端为高电平时，T5753 被激活，PA…ENABLE 端必须维持不小于
4ms 的低电平，之后CLK 端能给微控制器提供时钟，输出功率就能通过 PA…ENABLE 端来调
制。当发射完后 PA…ENABLE 端被切换到低电平，T5753 被转换回待机状态，ENABLE 端变
为低电平。
FSK 发射：当 ENABLE 为高电平时，T5753 被激活，PA…ENABLE 维持低电平不小于 4ms
之后，CLK 时钟信号能给微控制器提供时钟，功率放大器导通且PA…ENABLE 变为低电平，
芯片进入 FSK 调制状态，利用微控制器控制在 XTAL 端的负载电容和接地电容的通断，能改
变锁相环的基准频率。开关闭合时的输出频率低于开关断开时的输出频率。发射完成后，
PA…ENABLE 端切换到低电平，T5753 被转换回待机状态，ENABLE 端为低电平。如图 1。12。3
所示，使用 C =8。2pF ±2％ 、C =10pF ±5％，开关两端的 C =3pF ±10％，在晶振两边的分
4 5 switch
布电容为 C =C =1pF ±10％，晶振的并联电容为 C =3。2pF ±10％，晶振的容抗
STRAY1 STRAY2 0
CM=13pF ±10％。FSK 频偏的典型值为±21。5kHz ，最大频偏为±16。8kHz～±28。0kHz 。
图 1。12。3 FSK 调制示意图
功率匹配和功率调节：输出功率是由天线的负载阻抗决定的。当负载阻抗在 315MHz 时
为 Z= （255＋j192 ）Ohm，则得到最大功率输出。对于 VS 必须有个低阻抗的通道来提供直流电
流。
功率放大器上的 0。53pF 的输出电容是由输出阻抗来补偿，功率放大器的传输电流脉冲为
7。7mA，要得到最大的输出功率，则最佳的负载电阻应为 ZLOAD= （255＋j192 ）Ohm。这个负载
阻抗为 T5753 的ANT1 、ANT2 端的匹配网络的阻抗。保持 192Ohm并联电阻的虚部不变，降低
其实部阻值；就能降低输出功率。
功率的测量可以由图 1。12。4 所示的电路来完成。注意，元件的值必须变化以补偿不同的
印制板的寄生值，直到 T5753 能得到合适的负载电阻值：ZLOAD= （255＋j192 ）Ohm。同时用来
测量输出功率的电缆线的阻抗也必须校准。
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第1 章 射频发射器芯片原理与应用电路设计 ·83 ·
图 1。12。4 输出功率的测量
1。12。5 应用电路设计
T5753 应用电路如图 1。12。5 和图 1。12。6 所示。电源供应部分可用推荐的 1～68nF/XTR 的
滤波电容 C ，C 和 C 用来使环形天线与功率放大器匹配，其中 C 的典型值为 22pF/NPO 。
3 1 2 1
C 的典型值为 10。8pF/NPO （对C 来说，两个电容串联可以达到一个更好的容限值，并且有
2 2
可能用标称的电容实现 ZLOAD ）。
图 1。12。5 T5753 ASK 应用电路
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·84 · 射频集成电路芯片原理与应用电路设计
图 1。12。6 T5753 FSK 应用电路
C 和 T5753 的管脚以及PCB 板上的导线组成一个串联环，抑制了一次谐波，因此 C 在
1 1
PCB 板中的位置是相当重要的。一般来说，要达到最好的抑制效果，C 离 ANT1 ，ANT2 脚
1
的位置应尽量近。环形天线的宽度不应超过 1。5mm，否则环型天线的 Q 点就会很高。L 1 （约
为 50nH 到 100nH）可以印制在PCB 板上，C 值的选择应保证 XTO 在晶振的负载谐振频率
4
下正常运行。通常，一个有 15pF 负载电容的晶振需一个 12pF 的电容（C ）。
4
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第 2 章 射频接收器芯片原理
与应用电路设计
2。1 315MHz ASK/FSK 接收器芯片TDA5211 的原理
与应用电路设计
2。1。1 概述
TDA5211 是低功耗的单片 FSK/ASK 超外差无线电接收器（SHR ）芯片，其工作频段为
310MHz～350MHz，接收灵敏度为 110dBm。电源电压为 5V，电流消耗低（FSK 模式时为
5。7mA，ASK 模式时为 5mA ），低功耗模式时电流消耗为 50nA 。能接收数字 FSK/ASK 信号。
适用于无钥匙进入系统、安防系统、遥控系统、低比特率通信系统等应用。
2。1。2 主要性能指标
TDA5211 的主要性能指标如表2。1。1 所示。
表2。1。1 TDA5211 的主要性能指标
参 数 最 小 值 典 型 值 最 大 值 单 位
工作频率 310 315 350 MHz
FSK 模式 3。9 7。5 mA
电源电流
ASK 模式 3。2 6。8 mA
ASK …110 dBm
FSK ，频偏±50kHz …102 dBm
接收输入电平
LNA 输入频率 310 350 MHz
混频器输入频率 310 350 MHz
ASK 模式 5 23 MHz
3dB 中频频率
FSK 模式 10。4 11 MHz
低功耗模式导通
0 0。8 V
PWDNON
低功耗模式控制
低功耗模式关断
2 V V
S
PWDNOFF
增益控制电压
2。8 V V
S
（LNA 高增益状态）
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·86 · 射频集成电路芯片原理与应用电路设计
续表
参 数 最 小 值 典 型 值 最 大 值 单 位
增益控制电压
0 0。7 V
（LNA 低增益状态）
混频器增益 ＋19 dB
工作频率 5 11 MHz
输入阻抗 …850 ＋j 625
Ohm
@ ~5MHz
输入阻抗 …700 ＋j 865
Ohm
晶体振荡器 @ ~10MHz
输入电容
9。7 pF
@ ~5MHz
输入电容
7。2 pF
@ ~10MHz
ASK/FSK 信号开 ASK 模式 1。4 4 V
关（MSEL 引脚信
FSK 模式 0 0。2 V
号）电压
增益 85 140 225 uV/kHz
FSK 解调
中频带宽 10。2 10。7 11 MHz
2。1。3 芯片封装与引脚功能
TDA5211 采用 P…TSSOP…28…1 封装，其封装形式如图 2。1。1 所示。TDA5211 的引脚功能
如表 2。1。2 所示。
图2。1。1 TDA5211 的封装形式
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第2 章 射频接收器芯片原理与应用电路设计 ·87 ·
表2。1。2 TDA5211 的引脚功能
引 脚 符 号 功 能 引 脚 符 号 功 能
1 CRST1 外接晶体 15 MSEL ASK/FSK 模式选择
2 VCC 5V 电源 16 CSEL 6。XX 、13。XXMHz 石英晶体选择
3 LNI 低噪声放大器输入 17 LIM 限幅器输入
4 TAGC AGC 时间常数控制 18 LIMX 互补的限幅器输入
5 AGND 模拟地 19 SLP 数据限幅器正输入
6 LNO 低噪声放大器输出 20 SLN 数据限幅器负输入
7 VCC 5V 电源 21 OPP 运算放大器同相输入
8 MI 混频器输入 22 FFB 数字滤波器反馈端
9 MIX 互补的混频器输入 23 THRES AGC 阀值输入
10 AGND 模拟地 24 3VOUT 3V 基准电压输出
11 FSEL 869/433MHz 工作频率选择 25 DATA 数据输出
12 IFO 10。7MHz
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