MCP2030是Microchip Technology Inc.推出的獨立模擬前端(Analog Front-End,AFE)器件,可用于低頻(Low-Frequency,LF)傳感和雙向通信應(yīng)用。通過將3個正交放置的LC諧振天線連接到LC輸入引腳,它可以檢測來自所有方向(x、y和z)的信號。由于使能所有通道時器件消耗的電流比只使能一路通道時大,可以通過設(shè)置配置寄存器0(寄存器5-1)來禁止任何不使用的通道。如果添加外部元件支持電池后備和無電池操作,MCP2030能夠部分或完全由場供電。
MCP2030的高輸入靈敏度(低至1mVPP)、檢測弱調(diào)制(低至8%)輸入信號的能力及其低功耗特性使其能夠適用于各種應(yīng)用,如低成本的被動無鑰門禁(PKE)收發(fā)機(jī)、胎壓監(jiān)測系統(tǒng)(TPMS)中的低頻信號發(fā)生傳感器以及汽車及安防工業(yè)中的遠(yuǎn)程訪問控制應(yīng)用。
工作原理
MCP2030包含三個可用來進(jìn)行信號檢測和低頻對講的模擬輸入通道。每個模擬輸入通道都具有內(nèi)部調(diào)諧電容、靈敏度控制電路、一個輸入信號強度限制器和一個低頻對講調(diào)制晶體管。使用一個自動增益控制(Automatic Gain Control,AGC)回路來控制所有三路輸入通道的增益。將每路通道的輸出進(jìn)行邏輯“或”運算,然后將結(jié)果送入解調(diào)器。解調(diào)器的數(shù)字輸出被送入LFDATA引腳。
總共有8個配置寄存器。其中6個用于配置器件的操作,1個用作列奇偶校驗位,還有1個用于指示器件的工作狀態(tài)。每個寄存器都含有9個位,其中包含一個行奇偶校驗位。除狀態(tài)(STATUS)寄存器是只讀的外,所有寄存器都可通過SPI命令讀寫。通過編程配置寄存器可動態(tài)控制器件的功能。
應(yīng)用示例
示圖給出了雙向通信收發(fā)機(jī)應(yīng)用的外部電路示例。每個LC輸入引腳均連有一個外部LC諧振電路。為了獲得最佳性能,LC電路的諧振頻率需要與所需檢波頻率匹配。在典型的125kHz應(yīng)用中,L的值為幾個mH,C的值為幾百個pF,例如L=4.9mH和C=331pF。可以通過編程內(nèi)部調(diào)諧電容微調(diào)諧振頻率。

MCP2030的輸出信號輸入給外部MCU。外部MCU可通過使用SPI命令控制MCP2030中線圈電壓的箝通和箝斷,或通過UHF發(fā)送器發(fā)送數(shù)據(jù)。
MCP2030的RSSI輸出可通過MCU固件數(shù)字化。用戶也可以考慮使用如PIC16F684等具有內(nèi)部模數(shù)轉(zhuǎn)換器(Analog-to-Digital Converter,ADC)的MCU或獨立的ADC器件。
另外,MCP2030還可用于免持式被動無鑰門禁(PKE)系統(tǒng);締卧l(fā)送一條低頻命令,MCP2030檢測來自基站的命令并將檢測到的輸出信號傳送給外部MCU(PIC16F636)。如果命令正確,MCU通過一個外部UHF發(fā)送器或使用MCP2030器件的低頻對講調(diào)制電路做出響應(yīng)。
在胎壓監(jiān)測傳感器應(yīng)用中,MCP2030用來檢測低頻信號發(fā)生器命令并通過外部UHF發(fā)送器將胎壓數(shù)據(jù)發(fā)送到基站。如果添加外部元件支持電池后備和無電池操作,MCP2030能夠部分或完全由場供電。