与ODFM或PSK相比,FSK(或MSK)系统的最大优势是简单的解调器。简单的解调器也代表了较低功耗设计。FSK调制可用非同调解调。非同调解调器不需解调载波、不需要模拟数字转换器(ADC),也不需ADC之前的线性放大器或自动增益放大器(AGC),从而可大幅降低电路复杂度及功耗。但非同调解调的灵敏度比同调大功率电感贴片电感器解调略差1.5dB,所以解调器的选择需依芯片接收灵敏度设计目标来取舍。
2.4GHz IEEE 802.15.4无线收发器实例一体电感
从上述综合考虑,以笙科电子的A7153为例讨论无线收发器设计实例。A7153提供了250kbps的展频数据传输速率、范围为-20至5dBm的可编程RF输出功率,以及超高接收灵敏度(-95dBm@PER<1%)。硬件MAC提供128位AES加密和认证,以及SPI接口。这些接口使得对连接各种MCU变得非常方便。
A7153集成了RF IC所需的模拟电路,如VCO(良好的VCO曲线线性度提供双点差异积分调制器在高低温工作条件下的稳定性)、闭回路系统PLL电感生产、PA及匹配电路、RF开关、LNA及匹配电路)、Gilbert-cell混频器、映像抑制滤波器以及限幅器(limiter)。A7153的混频器与LNA设计成增益可调,用来提升整体接收器线性度表现。评断混频器设计好坏的指标为IIP3,IIP3数值越大,代表第三阶交互调制信号会干扰到欲接收信号的程度越低,也就是线性度较好。不幸的是,在射频电路设计中,增益与线性度经常要互做取舍。
在天线接口部分, A7153内建的PA及LNA的脚位型态(pin configuration)上采用单端输出入合并设计,可省去外部昂贵的平衡非平衡适配器(balun)。为达到更长的传输距离,笙科电子也提供CMOS工艺的集成型高功率PA(A7700,含LNA)。A7153整体电路均采用低电压设计、低电流驱动架构,以实现低消耗功率的目标。
A7153集成了晶体振荡器的负载电容及PLL滤波组件,大幅减少了外部被动元件。基频部分集成了许多功能,包含TX-FIFO与RX-FIFO、自动序码(preamble)添加、同步码及CRC检查码、展频码。此外,A7153内建的AES节能灯电感器-128 硬件加速器,提供很容易实现符合Zigbee (IEEE 802.15.4)安全标准的CCM*模块,并支持载波侦测多重存取/碰撞避免(CSMA/CA)机制沟通方式,具有自动应答(Auto ACK)功能、信道能量侦测(ED)及连结质量指示(LQI),大幅降低了MCU的负担及功耗。
Zigbee硬件设计原则
设计Zigbee射频模块需要用到许多微波电路知识,比如将PCB Trace等效为天线、传输线、阻抗匹配、信号反射、绝缘层材料选择、驻波处理、地面(Ground Plane)完整性等。这些因素均会影响RF模块性能表现及EMC。
RF PCB设计最基本的要求是把电源处理、地面完整性、RF走线、敏感电路和数字信号进行分区处理。因此,元器件布局是RF设计的关键。一般来说,最先处理的是RF路径及Xtal路径上的元器件布局。比如,两个电感布局不要平行靠在一起,因为这将形成互感,造成信号干扰,而是最好将两个电感放成直角排列,让互感减到最小。其次是提供RF IC最需要的干净电源。电源一定要滤波,电源去耦元件要尽可能靠近IC引脚并接地,并同时考虑PA启动瞬间,瞬时大电流需求的电源问题。另外,电源走线要越短越好,并远离RF信号线或Xtal等干扰源。(电源问题常常造成异常的RF效能与EMC问题)。
一般使用双层的FR4 PCB时,会将主接地面安排于PCB下层,RF信号走在表层上。在所有PCB设计中,尽可能将数字电路远离仿真电路是不变的原则,它同样也适用于RF PCB设计。当一些高速信号线要穿过了破碎的地面,这绝对不是一件好事,须尽可能避免,并保持PCB下层地面的完整性。针对PCB上层的走线,亦应避免形成过多的游离地,因为它们会像一个小天线,提供干扰源侵入的路径。在大多数情况下,可以把这些游离地去掉。
在笙科电子A7153的参考模块中,PCB天线采用F型天线拓扑结构,支持全向辐射场形。为把天线的性能发挥到极致,从应用的角度来讲,RF模块的天线最好伸出工字电感母版的边缘,RF模块下面的母版最好不要走线。RF模块和产品外壳的整个设计也会影响天线的性能。粗劣的设计会影响天线场形,使发送信号出现反射、折射、散射,造成传输距离的大幅缩短。还有一些设计指南有助于确保天线的性能,比如:不要直接在模块的天线下面设置接地面或布铜线、天线要尽可能远离金属物体、PA路径下方尽可能保有一块完整的地面。
简单半桥Buck电路求助,有酬谢 本菜鸟在搞一个半桥Buck电路,原理图和PCB如下:
图中没画输入输出端的大电解电容,实际测试时VIN和VOUT都对地接了470uF电解电容
现在问 boost升压带不了负载 属于最简单的BOOST电路结构24伏升55伏,功率50w,用的是TL494
电感理论计算194UH我取了210UH(铁粉芯0.65mm直径漆包线绕制),开关选用CDS1953,输出电容100UF,
出现的问题:1、 拷贝一份前辈的设计原理图吧 利用模拟工具优化 4月08日 第三届·无线通信技术研讨会 立即报名 12月04日 2015•第二届中国IoT大会 精彩回顾 10月30日ETF•智能硬件开发技术培训会 精彩回顾 10月23日ETF•第三届 消费
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