摘要：CC400是Chipcon Components公司推出的單片、可編程、半雙工UHF收發(fā)芯片,可廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)遙控、安防、無(wú)線數(shù)據(jù)的發(fā)射/接收等系統(tǒng)。文中介紹了CC400的引腳、內(nèi)部結(jié)構(gòu)及使用參數(shù),并給出了具體接口應(yīng)用電路。

    關(guān)鍵詞：無(wú)線收發(fā)芯片 FSK PLL 可編程 CC400

CC400是Chipcon Compononts公司推出的單片可編程RF收發(fā)芯片,它集成了高頻發(fā)射、高頻接收、PLL合成、FSK調(diào)制/解調(diào)以及可編程控制等多種功能。CC400是基于Chipcon''s Smart RF技術(shù)的單片、可編程、半雙工UHF收發(fā)芯片,電路主要工作在ISM頻段（418MHz和433MHz）,但也能夠被編程工作在其它頻段（如：300MHz～500MHz）。CC400主要的工作參數(shù)能夠經(jīng)由一個(gè)串行接口編程來(lái)設(shè)定,這使得它容易被使用并且具有很大靈活性。在其典型的應(yīng)用中,CC400將與一個(gè)微控制器和少數(shù)幾個(gè)外接元件一起被使用。它的工作頻率為300MHz～500MHz,靈敏度為-112dB,輸出功率可編程到25mW,可進(jìn)行FSK調(diào)制,數(shù)據(jù)速率可達(dá)9.6kb/s,并可在2.7～3.3V低電源下工作。CC400在計(jì)算機(jī)遙測(cè)遙控、安防、無(wú)線數(shù)據(jù)發(fā)射/接收等系統(tǒng)中得到廣泛的使用。

1 引腳功能

CC400采用SSOP-28封裝,各引腳功能如下：

●1、7、8、13、14腳AVDD：模擬回路電源;

●2、3、4、10、11、17腳AGND：模擬回路地;

●5腳RF-IN：射頻輸入;

●6腳RF-OUT：射頻輸出;

●9腳VCO-IN：壓控振蕩器輸入;

●12腳CHP-OUT：充電泵輸出;

●15、16腳XOSC-Q1/Q2：外接晶振輸入/輸出端;

●18、20腳DGND：數(shù)字回路地;

●19腳LOCK：同步信號(hào)輸出;

●21.22腳DVDD：數(shù)字回路電源;

●23腳DIO：數(shù)字輸入/輸出;

●24腳CLOCK：時(shí)鐘輸入;

●25腳PDATA：編程數(shù)據(jù)輸入;

●26腳STROBE：選通脈沖輸入;

●27腳IF-IN：IF輸入;

●28腳IF-OUT：IF輸出。

2 內(nèi)部結(jié)構(gòu)

CC400內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。在接收模式中,CC400是被配置成傳統(tǒng)的外差式接收機(jī)。RH輸入信號(hào)被低噪聲放大器（LNA）放大后,經(jīng)混頻器（MIXER）變換成中頻（IF）信號(hào)。在中頻級(jí)（IHSTAGE）,中頻信號(hào)在送入解調(diào)器（DEMOD）之前被放大和濾波。整機(jī)經(jīng)過(guò)解調(diào)器（DEMOD）后,在DIO端輸出凋制原始的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。

在發(fā)射模式中,壓控振蕩器（VCO）的輸出信號(hào)是直接送給功率放大器（PA）,RF輸出提被饋送到DIO端的數(shù)字比特流頻移鍵控。內(nèi)部的發(fā)//收（T/R）開(kāi)關(guān)電路使得天線接口和匹配容易。

頻率同步器產(chǎn)生的本振信號(hào)在接收模式時(shí)被送到混頻器（MIXER）,在發(fā)射模式時(shí)饋送到功率放大器（PA）。頻率同步器由晶振蕩器（XOSC）、相位檢波器（PD）、充電泵（CHAGE PUMP）、VOC和分頻器組成。外接晶體必須連接到XOSC端,對(duì)于VCO來(lái)說(shuō),則需要外接一個(gè)LC振蕩回路和一個(gè)變?nèi)荻�極管。

CC400芯片的工作狀態(tài)設(shè)置由芯片內(nèi)的控制器來(lái)完成,控制命令和設(shè)置參數(shù)通過(guò)CLOCK、PDATA、STROBE三線數(shù)字串行接口輸入。

3 應(yīng)用

3.1 有關(guān)參數(shù)

為使用在不同應(yīng)用中得到較好的性能,Chipcon Components公司提供給CC400用戶(hù)一個(gè)Smart RF Studio（Windows界面）的軟件,Smart RF Surdio將根據(jù)用戶(hù)的不同選擇,產(chǎn)生設(shè)置CC400工作狀態(tài)所需8個(gè)16進(jìn)制的數(shù)據(jù)。這8個(gè)16進(jìn)制的數(shù)據(jù)必須輸入到與CC400連接的微控制器中,可通過(guò)3線數(shù)字串行接口輸入到CC400的可編程的寄存器中,從而完成對(duì)CC400工作狀態(tài)的設(shè)置。以下為一些可編程的關(guān)鍵參數(shù)：

●接收和發(fā)射模式;

●RF輸出功率電平;

●功率放大器工作類(lèi)型（A、AB、B or C）;

●頻率合成關(guān)鍵參數(shù)（RF輸出頻率,FSK調(diào)制頻率分離偏差,晶振基準(zhǔn)頻率）;

●低功耗/高功耗模式;

●基準(zhǔn)振蕩器在低功耗模式中導(dǎo)通或截止（當(dāng)在導(dǎo)通時(shí),較短的頻率同步器啟動(dòng)時(shí)間被完成）;

●使用片上的濾波器,IF能夠設(shè)置為60kHz,200kHz或455kHz,使用外接濾波器;

●數(shù)據(jù)速率可選;

另外Smart RF Studio將提供給用戶(hù)PLL回路和輸入/輸出匹配電路所需的元件參數(shù)。

3.2 接口電路

CC400與微控制器的接口如圖2中所示。微控制器的3個(gè)輸出端與CC400串行接口（PDATA STROBE和CLOCK）相連,一個(gè)雙向口與CC400的DIO端相連,（用來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收）,一個(gè)輸入端用來(lái)監(jiān)視同步信號(hào)（LOCK）,當(dāng)PLL在鎖定狀態(tài)時(shí),LOCK輸出邏輯高電平。完成CC400的一個(gè)完整設(shè)置需要發(fā)送8個(gè)16位一幀的數(shù)據(jù)。其編程時(shí)序如圖3所示,在每一個(gè)寫(xiě)周期,每幀16位數(shù)據(jù)被發(fā)送在PDATA線上,Bit15、Bit14、Bit13是地址位（000～111共八個(gè)地址）,Bit15是地址的最高位（MSB）并作為第一位發(fā)送,Bit0是最低位（LSB）。在PDATA上的位數(shù)據(jù)（Bit15～Bit0）是在CLOCK的負(fù)沿裝入,當(dāng)最后一位（Bit0）數(shù)據(jù)被裝入即16位數(shù)據(jù)全部裝入后,讀取脈沖有效（從低變到高）;16位數(shù)據(jù)被輸入到CC400芯片內(nèi)的控制器,由它完成CC400的工作狀態(tài)和設(shè)置。用2MHz的時(shí)鐘速率,完成整個(gè)工作狀態(tài)設(shè)置所需的時(shí)間少于100μs。

3.3 典型應(yīng)用

CC400的典型的應(yīng)用電路如圖2所示,該電路的工作頻率為433.92MHz,數(shù)據(jù)速率為1.2kbps,使用20kHz FSK分離。

電路中,L51和C51是接收器匹配,L61和C61是發(fā)射器輸出匹配,芯片內(nèi)部T/R開(kāi)關(guān)電路使輸入和輸出一起匹配以50Ω開(kāi)線。PLL回路濾波器是由C121～C123和R121～R123組成。VCO振蕩回路由C91～C93,L91和變?nèi)荻�極管（VAR）組成。C91決定VCO的回路增益,這個(gè)回路增益也可利用Smart RF Studio中的VCO增益設(shè)置來(lái)控制（通過(guò)改變芯片內(nèi)放大器的工作電流）。C92與VAR的容量比決定VCO的靈敏度（MHz/V）。該電路的靈敏度是20MHz/V。L91和C93用來(lái)設(shè)置VCO的絕對(duì)范圍。C10～C12,C210和C211是電源去耦電容,這些電容將被放置在緊靠CC400的電源端。