基于CCl050的FSK发射电路设计

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引言    CCl050是针对极低功率和电压无线应用而设计的单片UHF发射器，该器件主要应用于315 MHz，433 MHz，868 MHz和915 MHz ISM频带，也可通过编程设置应用于300"l 000 MHz频率范围。CCl050具有如下特性：通过串行接口编程设置工作参数；工作电压为2．1"3．6V；低电流消耗，低功耗模式下电流仅lμA；FSK调制，数据速率为76．8 Kb；可编程设置输出功率为一20"12 dbm。可编程频率漂移补偿；采用TSSOP-24封装；符合EN 300 220和FCC CFR47 part 15规范。因此，CCl050可应用于无线报警和安防、家庭自动化、无线自动读表等系统。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    CCl050的典型应用电路如图2所示。基于CCl050的FSK发射典型应用电路最主要特点是：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性能达到最佳，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。