3線總線收發器XE1201
3 應用
3.1 外部元件選擇
SAW諧振器決定著載體的頻率。其頻率范圍為370~470MHz。為了消除寄生電容Cp和Cs的影響,應在SAW端并聯一個電感。由于SAW諧振器R02101A的分流靜態電容為1.9pF,因而該電感的值應為27nH。
LNA振蕩電路的主要功能是將功率增益最大化,為了使其在433.92MHz時產生諧振,一般應選擇L1=L2=12nH,C=2.2pF。
XE1201的本振端口應與TKA和TKC兩腳相連,而TKB(內部基準)則必須通過電容C接地。
天線匹配網絡由RF輸出、RF輸入網絡及它們的轉換電路組成,它必須與整個電路相匹配,并可隨收、發器進行調節。其中,RFout匹配網絡可使RFout向天線發射最大功率,它輸出的是一個電流源,應通過一個接在Vdd的電感來為它提供一個正偏壓,其幅度為Vdd的2倍。如果能夠實現50Ω~600Ω的阻抗變換,那么50Ω的天線將以最大的功率進行發射。通常,Cp=2.4pF,Zl=50Ω,Zout=(600+j0)Ω。同時,利用RFin匹配網絡還可實現阻抗的變換以及單邊端的差分變換以使生成的2種輸入信號之間的相位差為180°。在并行模式時,LNA電路的實際輸入阻抗為1kΩ。在本振時,則可實現1kΩ~50Ω的上阻抗轉換,而完成RFout與RFin轉換的任務則由一個如圖4所示的轉換電路來完成。
為了延長電池的使用壽命,所有的接收設備在無傳輸任務時都應處于待機模式。XE1201從待機狀態轉到接收狀態的響應時間最多為1s。芯片的接收與前端信息、方式信息段及ID號有關(如ID=1、2、3),前端信息用于同步時鐘,方式信息段則用于識別傳輸是否開始,而ID號則用于識別接收器。
在接收模式下,如果微處理器接收不到或識別不出該模式,那么開關將一直處于待機模式,若識別出則繼續接收后面的內容。同時微控制器還為處理模式提供同步時鐘(由內部的位同步器產生),在這種情況下,接收器需要滿足以下兩個條件:第一是能夠全部解調前端信息以產生同步時鐘;第二是必須為識別提供一個完整的模式幀。此二者若有一項不能完全滿足,系統將不能夠接收,同時其開關電路也將回到待機模式。為了消除這種情況,協議幀必須分別對模式和前端信息進行設置。并且接收模式的時間應比前2個模式幀的時間更長,即:Trm≥2(Tpreamble+Tpattern),其中Trm為接收的最短時間,Tpreamble為處理前端信息的時間,Tpattern為模式設置時間。此時,若進行信息的傳輸,接收器可不必切換到待機狀態。
3.2 ID號處理
由于發送器要傳送信息給指定的接收器,因此每個接收器都必須有一個用于識別自身的ID號。對ID號的處理是由微控制器來完成的,若ID號正確,則可通過微控制器使系統處于接收模式,若ID號錯誤,則將切換到待機模式。
3.3 XE1201的收發設置
通過微控制器和3線總線可對XE1201進行控制,以完成XE1201的收、發和待機設置。圖5是XE1201與微控制器的典型應用接口電路。
在待機模式下,時鐘關閉。而當3線總線上的時鐘開啟時,微控制器通過1腳(EN)對芯片進行使能以使其進入接收狀態。在接收模式時,微控制器禁止芯片使用腳1,此時3線總線將時鐘關閉。在時鐘沒處理好之前(接收時為6mA,時鐘運行時為55μA),該芯片是不能使用的。表3給出了接收與待機模式轉換時的內部寄存器設置,由表3可以看出,3線總線用于開關內部時鐘,因此,只有寄存器A可以改變,而寄存器B和C則應在上電后設置。
由于XE1201是通過時鐘來設置并運行的,因此,它在整個傳送過程中是固定的。這就意味著要通過3線總線來控制芯片。XE1201的1腳(EN)要通過微控制器由硬件來激活。在發射時,XE1201經1腳和15腳(RXTX)由外部元件對其進行配置和控制(即A13=0),因此,通過調節時鐘(A12=1)可將輸出功率調至-5dBm(C13=1,C12=1),具體設置如表4所列。
3 .4 定時配置
XE1201的內部解調器一般需要4位同步幀來確保其正確的同步時鐘。
4 結論
利用XE1201可同時完成接收和發射雙重功能,也可用其分別完成接收和發射任務(對電路稍作修改即可)。由此可見,XE1201可廣泛應用于UHF無線數據傳輸與接收、無線報警與保安系統、無線抄表、門禁系統、身份識別、住宅保安與自動化、遠程測量、環境控制系統、低功耗遙測、無線數據的232通信等系統中。
評論