Подписка на новости

Опрос

Нужно ли ввести комментарии к статьям? Комментировали бы вы?

Реклама

2005 №1

Обзор технологии передачи данных, передатчиков, приемопередатчиков семейства ADF7xxx фирмы Analog Devices

Власенко Алексей


Интегральные передатчики и трансиверы фирмы Analog Device s обеспечивают лучшую в своем классе производительность и степень интеграции и имеют средства модуляции сигнала несущей цифровым сигналом, требуя при этом минимума внешних компонентов и, таким образом, обеспечивая снижение себестоимости.

Приемопередатчики семейства ADF7xxx обеспечивают надежную связь и высокое качество сигнала при минимальном энергопотреблении. Эти передатчики спроектированы для работы в нелицензируемых диапазонах в таких областях, как дистанционное управление и идентификация, а также беспроводные системы сбора данных. Передатчики фирмы AD выпускаются в двух вариантах: для североамериканских и европейских диапазонов, требуют минимума внешних компонентов и способствуют снижению стоимости и повышению надежности готовой продукции.

Однокристальные передатчики для систем беспроводной передачи данных ADF7010/7011

Микросхемы ADF7010 и ADF7011 представляют собой однокристальные передатчики для систем беспроводной передачи цифровых данных на небольшие расстояния в нелицензируемых диапазонах частот ISM (диапазоны, отведенные для промышленных, научных и медицинских радиоприборов) при скорости передачи данных до 76,8 кбит/с. ИС ADF7010 работает в полосе частот 902–928 МГц, которая отведена для этих целей в Северной Америке, тогда как ADF701 1 предназначена для работы в Европе и имеет соответствующие диапазоны частот (868–870 МГц и 433-435 МГц). В обеих микросхемах имеется генератор с ФАПЧ, включая генератор, управляемый напряжением (ГУН, VCO — Voltage Controlled Oscillator). Обе микросхемы могут работать в режиме амплитудной модуляции (ASK), частотной модуляции (FSK), частотной модуляции с гауссовской огибающей (GFSK) или модуляции включением/выключением (OOK). Любой из перечисленных видов модуляции формируется микросхемой при помощи цифровых методов, что обеспечивает минимизацию числа внешних компонентов.

Структурная схема приемопередатчиков ADF7010 и ADF7011
Рис. 1. Структурная схема приемопередатчиков ADF7010 и ADF7011
Схема включения ADF7010
Рис. 2. Схема включения приемопередатчика ADF7010

Выходная мощность, разнос каналов и выходная частота программируются с помощью четырех 24-разрядных регистров. Загрузка управляющих регистров осуществляется посредством трехпроводного синхронного последовательного интерфейса. Мощность выходного сигнала задается в диапазоне от –16 до +12 дБм с шагом 0,3 дБ. Напряжение питания приборов может находиться в диапазоне от 2,3 до 3,6 В, ток потребления — 8 мА при выходной мощности 8 дБм. В режиме пониженного энергопотребления ток потребления составляет не более 1 мА. Выпускается данная ИС в технологичном 24-выводном корпусе для поверхностного монтажа типа TSSOP.

Однокристальный передатчик для передачи данных ADF7012

ADF7012 — это экономичный однокристальный передатчик для передачи данных в диапазоне 75 МГц… 1ГГц, который может применяться в таких областях, как дистанционное управление, удаленное управление доступом и беспроводное подключение датчиков. ADF7012 имеет встроенный синтезатор частоты с ФАПЧ. Встроенный стабилизатор напряжения обеспечивает стабильность параметров передатчика во всем диапазоне питающих напряжений. Выходная ВЧ-мощность может ступенчато меняться от –16 до +14 дБм с шагом 0,4 дБм. Скорость беспроводной передачи данных может составлять до 150 кБит/с. Микросхема работает при напряжении питания +2,3…+3,3 В. При работе на частоте 315 МГц и выходной мощности 0 дБм ток потребления составляет около 10 мА.

Выпускается данная ИС в корпусе TSSOP24.

Трансиверы для беспроводной передачи данных ADF7020/ ADF7020–1

Данные трансиверы предназначены для организации ближней связи в составе систем домашней и промышленной автоматики, беспроводных измерительных систем и систем сигнализации. Это экономичные супергетеродинные трансиверы с нулевой промежуточной частотой, т. е. их приемники построены по схеме прямого преобразования. Приемник имеет высокие коэффициенты подавления соседнего и зеркального каналов.

Трансиверы ADF7020 предназначен для работы в диапазонах 433…435 МГц и 862…928 МГц. ADF7020–1 рассчитан на диапазон 135…650 МГц, включая популярные диапазоны 315 и 433 МГц.

Скорость передачи данных составляет от 0,3 до 200 кбит/с для частотной манипуляции (FSK) и от 0,3 до 64 кбит/с для амплитудной манипуляции (ASK). Напряжение питания составляет +2,3…+3,6 В. Выходная мощность передатчиков может ступенчато меняться от –16 до +13 дБм с шагом 0,3 дБм.

Чувствительность приемника составляет — 117,5 dBm (при скорости передачи данных 1 кБит/с, модуляция FSK), — 110,5 дБм (9,6 кбит/с, FSK) и — 106,5 дБм (1 кБит/с, АSK).

В данных трансиверах имеются: встроенный генератор, управляемый напряжением (VCO), цепь ФАПЧ, индикатор мощности приема (RSSI), датчик температуры, обеспечивающий точность установки частоты ±1*10-6 при использовании дешевого задающего кварца с точностью 100*10-6.

Ток потребления составляет 19 мА в режиме приема и 22 мА в режиме беспроводной передачи данных (при выходной мощности +10 дБм). В режиме энергосбережения (power down) микросхема потребляет менее 1 мкА.

Важной особенностью этих трансиверов является наличие встроенного 7-разрядного АЦП, который может оцифровывать сигнал с внутреннего датчика температуры, сигнал мощности или любой внешний сигнал.

Структурная схема трансивера ADF7020

Выпускается данная ИС в компактном 48-выводном корпусе MLFCSP размером 7×7 мм.

Приемопередатчики для беспроводной передачи данных ADF7025

ADF7025 — это экономичный высокоинтегрированный трансивер прямого преобразования, работающий в диапазонах 431…478 МГц и 862…956 МГц с модуляцией FSK/GFSK, соответствующий спецификации FCC 15.247. Необходимо всего лишь несколько внешних компонентов для получения полнодуплексного или полудуплексного режима с разделением радиочастотного канала по времени.

Структурная схема трансивера для передачи данных ADF7025

Трансивер ADF7025 выпускается в 24-х выводном корпусе TSSOP.

Трансивер для передачи данных ADF7901

ИС ADF7901 — это высококачественный недорогой передатчик, обладающий малым энергопотреблением и предназначенный, в первую очередь, для бытовых приборов радиоуправления и радиоуправляемых игрушек. В микросхеме имеется петля ФАПЧ с дробным делителем в цепи обратной связи и встроенный ГУН, обеспечивающий частоту выходного сигнала в пределах от 369,5 до 395,9 МГц.

Выбор частотного канала осуществляется посредством простого трехразрядного интерфейса. Это позволяет применять данную ИС без управляющего микроконтроллера, что способствует упрощению конструкции и снижению стоимости устройства в целом.

Передатчик может работать в режиме модуляции включением/выключением (OOK) или частотной модуляции (FSK), обеспечивая выходную мощность +12 дБм на частоте 384 МГц при потребляемом токе 26 мА.

Модуляция включением/выключением (OOK) в микросхеме ADF7901 осуществляется путем подачи управляющего сигнала на вход усилителя мощности (PA — power amplifier). Встроенный генератор (VCO) работает на удвоенной по сравнению с выходной частоте, которая затем делится на два, что снижает коэффициент прямого прохождения сигнала PA. Поэтому можно без труда получить коэффициент модуляции более 50 дБ.

Выходная мощность в различных режимах модуляции устанавливается резисторами RSET_FSK и RSET_OOK. Вход СЕ позволяет перевести микросхему в выключенное состояние, при этом потребляемый тока составит 0,1 мкА (типовое значение).

Структурная схема передатчика ADF7901
Рис. 5. Структурная схема передатчика ADF7901

Выпускается данная ИС в 24-выводном корпусе TSSOP.

Заключение

На все передатчики и трансиверы фирма Analog Devices выпускает соответствующие оценочные платы, позволяющие быстро ознакомиться с работой данных ИС, оценить их возможности и характеристики и разработать на базе оценочной платы свое устройство — все это позволяет сэкономить инженерный труд, стоимость которого непрерывно растет, и быстрее выпустить свое изделие на рынок.

Фирмой Analog Devices разработана программа ADIsimLINK для моделирования и разработки систем на базе трансиверов ADF7xxx. При использовании программы ADIsimLINK, поставляемой в комплекте с оценочной платой, разработчик может быстро спроектировать и оптимизировать систему связи и свести к минимуму время выхода на рынок.

Таблица 1. Передатчики и трансиверы семейства ADF70хх
Передатчики и трансиверы семейства ADF70хх

Ознакомиться с полным списком оценочных плат, программных драйверов и сопутствующей документацией можно на сайте: www.analog.com/transceivers

Скачать статью в формате PDF  Скачать статью Беспроводные технологии PDF


Другие статьи по данной теме:

Сообщить об ошибке