MICRF008是Micrel公司推出的QwikRatio系列超外差接收器的一員，工作在UHF頻段，支持鍵控通斷（OOK）調(diào)制，適用于各種低速率無線遙控領(lǐng)域。它是一款真正的單片“天線入，數(shù)據(jù)出”接收器，射頻和中頻等各種調(diào)節(jié)均在芯片內(nèi)部完成，應(yīng)用簡單，所需外圍元件極少，可大大降低無線系統(tǒng)成本和縮短產(chǎn)品研發(fā)周期。

MICRF008采用頻率掃描方式使接收器捕捉帶寬接近射頻載波頻率的3%，達(dá)到了傳統(tǒng)的超再生接收器的帶寬水平，因此它可以與廉價的LC型發(fā)射器共同使用。在這種模式下，參考晶振也可以用便宜的精度為0.5%的陶瓷振蕩器取代，數(shù)據(jù)解調(diào)濾波均在芯片內(nèi)完成。MICRF008無需外置中頻濾波器，內(nèi)置解調(diào)濾波器的帶寬可根據(jù)數(shù)據(jù)速率和碼型由外部設(shè)定。

1. MICRF008原理

MICRF008BM的基本結(jié)構(gòu)由3部分組成：UHF下轉(zhuǎn)換、OOK解調(diào)、參考和控制。兩個電容和一個參考頻率器件(通常為陶瓷諧振器)，連同電源去耦電容和天線匹配網(wǎng)絡(luò)是用MICRF008BM實現(xiàn)完整的UHF接收器所需要的。

所有外圍元件控制輸入端為SEL0,可將解調(diào)濾波器的帶寬設(shè)置為2.4kHz或4.8kHz，即根據(jù)解調(diào)信號的最小脈沖寬度將該腳電平設(shè)為高或低即可。

MICRF008是工作在掃頻模式下的超外差接收器，數(shù)據(jù)速率在非歸零碼（NRZ）時可達(dá)9.6kbps，在曼徹斯特編碼時可達(dá)4.8kbps。MICRF008BM的射頻中心頻率由一個全內(nèi)置鎖相環(huán)/壓控振蕩器（PLL/VCO）的頻率合成器控制，頻率合成器的參考頻率由陶瓷諧振器提供。

在掃頻模式下，本振LO頻率以遠(yuǎn)高于基帶數(shù)據(jù)信號的速率變化，有效的擴(kuò)展了接收器的接收帶寬，實際的掃描帶寬約為射頻載波頻率的3%，這使得MICRF008BM非常適合與LC型或其他頻率不夠精確和穩(wěn)定的發(fā)射器搭配使用。天線接收到的弱射頻（RF）信號首先經(jīng)過射頻放大部分（RF Amp）進(jìn)行放大，然后經(jīng)過混頻器（Mixer）進(jìn)行頻率下轉(zhuǎn)換，得到中頻（IF）信號，中頻信號經(jīng)過放大濾波和再放大后，經(jīng)檢波器檢波再由可編程低通濾波器（LPF）濾波，最后經(jīng)檢波/濾波后的信號在限幅器與解調(diào)信號的直流值比較后由數(shù)據(jù)輸出端DO輸出。

2. 測試電路

測試電路是根據(jù)EVAL8 PCB設(shè)計的。光繪文件（Gerber）、BOM文件和完整的原理圖可到Micrel網(wǎng)站下載www.micrel.com。

EVAL8提供的是MICRF008BM的完整的評估手段，而不是最終的接收器的設(shè)計方案。需要最終的接收器設(shè)計方案或空白評估板，可與Micrel中國區(qū)代理力合科技有限公司聯(lián)絡(luò)。評估板采用FR4材料，雙層板，厚0.062英寸，強(qiáng)烈建議所有的射頻設(shè)計至少要采用雙層板，其中一面盡量為可靠地。

2. 應(yīng)用信息

（1）輸入接口/天線

SMA接口J2用于接入射頻信號發(fā)生器的信號，信號功率應(yīng)小于-20dBm。天線接點可以根據(jù)所需的頻率焊上一段相應(yīng)長度的金屬線。

應(yīng)該說明的是，1/4波長天線用于初步的測試尚可，但不能用于最終的產(chǎn)品設(shè)計，這是因為1/4波長天線只有在PCB上地位面尺寸與天線長度相當(dāng)?shù)臓顟B(tài)下才能最好的工作。小的地位面導(dǎo)致1/4波長單極天線很不穩(wěn)定，任何物體靠近都會改變天線的阻抗。當(dāng)天線不能直立或有物體接觸天線時，1/4波長天線會完全失去作用。半波長偶極天線和1/8波長單極天線比較適合于小地位面的方案。1/8波長天線尺寸近似為1/4波長天線的一半，非常適合小體積方案。它也不像1/4波長天線對“靠近效應(yīng)”那么敏感，但1/8波長天線阻抗中含有電抗元素，進(jìn)行阻抗匹配的時候應(yīng)考慮在內(nèi)。半波長偶極天線尺寸近似為1/4波長天線的一倍，也不需要大的地位面。

（2）匹配網(wǎng)絡(luò)

實用的匹配網(wǎng)絡(luò)有T型、π型或L型網(wǎng)絡(luò)等。使用匹配網(wǎng)絡(luò)的目的有兩個，主要目的是進(jìn)行天線或信號發(fā)生器和天線引腳間的阻抗匹配，以減少兩部分電路之間的傳輸損耗。第二個目的是濾波，濾除影響接收器性能的干擾信號，如天線接收到的鄰頻干擾信號等。當(dāng)選用阻抗接近50Ω的1/4波長天線或連接輸出阻抗為50Ω的射頻信號發(fā)生器時，可以采用T網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行阻抗匹配。適當(dāng)?shù)剡x用匹配元件，可將靈敏度提高接近9dB。

實現(xiàn)阻抗匹配的技術(shù)很多。一種常用的辦法的是運(yùn)用Smith圓圖，這時您需要知道天線的阻抗和MICRF008天線引腳內(nèi)部電路的阻抗。

（3）CTH電容選擇

要正確計算CTH的值，數(shù)據(jù)信號前必須有一個與數(shù)據(jù)格式類似的前同步信號，它們有相同的bit周期和占空比。如果數(shù)據(jù)沒有前導(dǎo)碼，則應(yīng)選用較大的電容值例如1μF或2.2μF。
如果數(shù)據(jù)有前導(dǎo)碼，則CTH可以準(zhǔn)確的計算得出，以保證接收器的穩(wěn)定性和可靠性。如果數(shù)據(jù)格式有變化的速率，則CTH應(yīng)按最小的速率計算并通過距離測試優(yōu)化。

（4）CAGC電容選擇

CAGC的功能是用一個足夠大的電容來減小AGC控制電壓的紋波。建議的容值在1μF到10μF之間，可由死區(qū)、噪聲和射頻信號由強(qiáng)到弱的恢復(fù)時間決定。在需要快速充電的情況下，大電容C2另一端可接至VDD，這樣可將充電時間加快10倍，但缺點是AGC端的紋波噪聲會注入VDD線路。CAGC端的信號來自于電流積分，上升電流為15μA，衰減電流為1.5μA。

（5）參考振蕩器頻率

芯片內(nèi)部Colpitts振蕩器要產(chǎn)生參考振蕩器頻率，需要在REFOSC端接上一個諧振元件，陶瓷諧振器或晶振均可。選擇陶瓷諧振器，是因為它價格較低而且MICRF008BM工作在掃頻模式下不必要晶振的那樣的精度。市面上陶瓷諧振器的精度一般在0.5%，對MICRF008BM來說已經(jīng)足夠了。

（6）SEL0端：設(shè)置解碼器帶寬

SEL0用于設(shè)置解碼器的帶寬。當(dāng)將SEL0接地時，解調(diào)器帶寬被置為最小值；當(dāng)SEL0浮置（內(nèi)部拉高）或接VDD，解調(diào)器帶寬被置為最大值。解調(diào)器帶寬是射頻載波頻率的函數(shù)。

為了決定選用什么樣的解調(diào)器帶寬，必須知道編碼器發(fā)射信號的絕對最小脈沖寬度。數(shù)據(jù)格式的不同（NRZ、Manchester、PWM等），數(shù)據(jù)碼型的脈沖寬度也不同。最小脈沖寬度是在編碼器發(fā)到發(fā)射器輸入端的信號中在信號為高電平時的最小脈沖寬度。

（7）噪聲抑制

噪聲抑制可以通過軟件或硬件來實現(xiàn)。一般首選軟件，因為用軟件實現(xiàn)噪聲抑制會更靈活、更可靠、成本更低，但需要花時間和資源去開發(fā)各種軟件。如果選用硬件實現(xiàn)噪聲抑制，可在CTH端接入電阻，如測試電路中R1和R2，兩者可選其一或全選。當(dāng)選用一個電阻的時候，電阻值應(yīng)根據(jù)噪聲抑制水平和當(dāng)沒有射頻信號輸入時DO端是否要保持高或低電平來選擇，一般在10MΩ以內(nèi)。當(dāng)選用兩個電阻時，可以實現(xiàn)更精確控制的噪聲抑制。

使用電阻的缺點是會降低接收器的靈敏度、減小解調(diào)器帶寬，CTH計算式也不再成立，只能通過經(jīng)驗確定。另一個用硬件實現(xiàn)噪聲抑制的辦法是令R1在10MΩ到6.8MΩ之間，在DO端和比較電路之后加一低通濾波器。低通濾波器可用一電容實現(xiàn)，如測試電路中C6。比較器的參考電壓可設(shè)定為接近VDD/2，輸入接到DO端。

（8）電源濾波

強(qiáng)烈建議在VDD端加去耦電容，測試電路中電容為0.1μF。在射頻電路設(shè)計時，應(yīng)將射頻地和數(shù)字地分開，射頻VDD和其他電源線分開。

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