CCl050在FSK的发射电路中的应用

 

　　1 引言

　　CCl050是一款为低功耗和低电压无线应用设计的单片UHF发射器，符合EN 300 220和FCC CFR47 Part l5规范，可在低功耗UHF无线数据发射、无线报警/安防系统、家庭自动化系统和无线自动读表系统等领域中应用。主要技术特点如下：·工作在315/433/868/915 MHz ISM频带； ·FSK调制/解调方式； ·数据传输速率达76.8 Kb/s; ·输出功率在-20~12 dBm范围内可编程； ·工作电压为2.1~3.6 V; ·低功耗模式仅消耗电流1uA; ·主要工作参数通过串行接口编程。

　　2 CCl050简介

　　CCl050内部集成有压控振荡器（VC0）、回路滤波器（LPF）、充电泵、鉴相器（PD）、分频器、晶体振荡器、功率放大器（PA）和控制逻辑电路。 VCO的输出信号直接馈送到功率放大器。发射数据是由DI引脚端输入，FSK调制输出。功率放大器采用单端输出，易于天线接口相匹配。发射模式频率合成器产生本机振荡信号馈送到功率放大器。频率合成器是由晶体振荡器（0SC）、鉴相器（PD）、充电泵、VCO和分频器（/R和/N）组成。该器件外接晶体振荡器和VCO电感。微控制器通过3线总线控制CCl050的结构配置。CCl050的内部结构如图1所示，其引脚功能如表1所示。

　　3 CCl050典型应用电路

　　FSK（Frequency-shift keying）是信息传输中使用得较早的一种调制方式，它的主要优点是： 实现起来较容易，抗噪声与抗衰减的性能较好。在中低速数据传输中得到了广泛的应用。常见的是用两个频率承载二进制1和0的双频FSK系统。技术上的FSK有两个分类，非相干和相干的FSK .在非相干的FSK ,瞬时频率之间的转移是两个分立的价值观命名为马克和空间频率，分别为。 在另一方面，在相干频移键控或二进制的FSK ,是没有间断期在输出信号。在数字化时代，电脑通信在数据线路（电话线、网络电缆、光纤或者无线媒介）上进行传输，就是用FSK调制信号进行的，即把二进制数据转换成FSK信号传输，反过来又将接收到的FSK信号解调成二进制数据，并将其转换为用高，低电平所表示的二进制语言，这是计算机能够直接识别的语言。

　　CCl050的典型应用电路如图2所示。基于CCl050的FSK发射典型应用电路主要特点是：只需外接少数几个元器件就能够实现不同工作频率，各元器件参数设置可参考CCl050的数据手册。其中，C1,C2和L2是为匹配发射器到天线而设置的。L1谐振回路电感，连接到CC1050的引脚5和引脚 6.C13、C14为数字部分片内电压调节器的退耦电容。C10、C11、C12为VC0电源电压的退耦电容。连接到CC1050 13、14引脚附加LC滤波器可减少谐波发射，其电路设计如图3所示。该晶体两端的总负载电容值CL为：

  

　　式中C0为寄生电容。

　　寄生电容是由引脚输入电容和PCB漂移电容组成，总寄生电容的典型值为2.5 pF.

　　图4为CCl050与微控制器的接口电路连接。

　　CCl050通过3线总线（PDATA,PCLK和PALE）完成内部寄存器配置，其内部含有33个8位寄存器。每个数据帧发送16位数据（7个地址，1个读写位，8位数据）。CCl050的寄存器写、读时序分别如图5、图6所示。

　　4 结语

　　基于CCl050的FSK发射电路外围设计简单，通过编程设置内部寄存器使CCl050性能达到，并通过编程设置发射，接收低功耗模式、射频输出功率/ 频率、FSK频偏、晶体振荡器基准频率、振荡器电源导通和关断、数据速率和数据格式（NRZ、Manchester码、UART接口）、同步锁定指示器模式以及调制频谱整形。因此，该FSK发射电路可应用于低功率UHF无线数据发射系统，具有广泛的应用前景。