采用單片RF收發(fā)器方案加速藍(lán)牙產(chǎn)品的設(shè)計(jì)
在競(jìng)爭(zhēng)激烈的無線應(yīng)用市場(chǎng)上,縮短產(chǎn)品上市時(shí)間尤其重要。本文介紹TC2000收發(fā)器芯片,它具備收發(fā)器、基帶電路、接口以及完整的軟件開發(fā)系統(tǒng)和支持,能加快無線產(chǎn)品的開發(fā)。
藍(lán)牙方案的精髓在于單芯片解決方案,對(duì)不同的供應(yīng)商而言,單芯片代表不同的含義。但對(duì)大多數(shù)公司來說,指的是單芯片RF收發(fā)器。一個(gè)完整的藍(lán)牙方案應(yīng)該包含RF收發(fā)器、基帶電路和接口。
Zeevo公司的TC2000芯片集成了所有的RF輸入/輸出電路(阻抗匹配、不平衡變換器和開關(guān)等),因此在使用該芯片時(shí)無需外部器件及專門的RF技巧。該芯片采用0.18μm CMOS工藝,片上集成了無線收發(fā)功能、鏈路控制器、基帶控制器和接口(圖1)。盡管RF輸入/輸出濾波器和匹配網(wǎng)絡(luò)沒有置入芯片內(nèi),但它們通過傳輸線得以實(shí)現(xiàn),并嵌入到同一封裝內(nèi)了。
這種混合設(shè)計(jì)方法解決了無法將RF濾波器電路集成進(jìn)芯片內(nèi)的問題,而且仍是一個(gè)單芯片方案。外部器件包括一個(gè)12MHz晶振、4個(gè)電容器、一個(gè)電阻和天線。這些元器件在同一封裝內(nèi),但并不在一個(gè)芯片內(nèi)。
接收部分
來自單引腳天線(single-lead antenna)的輸入信號(hào)通過匹配網(wǎng)絡(luò)和發(fā)送/接收開關(guān)與低噪聲放大器耦合。放大器可在天線輸入端為接收器提供超過-80dBm的靈敏度。I和Q混頻器直接將信號(hào)下行變頻到基帶,這一直接轉(zhuǎn)換方法無需外部SAW濾波器(圖2)。
從基帶到1.5 MHz中頻的上行變換不存在與直接轉(zhuǎn)換接收器相關(guān)的直流偏置等問題,該方法減少了兩個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器及相關(guān)電路,IF濾波采用模擬電路,解調(diào)則采用數(shù)字電路。
模擬信號(hào)通過一個(gè)ADC轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào),然后被解調(diào)。在被送到鏈路管理器和基帶部分之前還要經(jīng)過循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)處理。
發(fā)射器端
基帶數(shù)據(jù)可用于產(chǎn)生CRC,然后信號(hào)被擴(kuò)譜,這是一個(gè)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行隨機(jī)化處理以消除連續(xù)0和1序列的過程,它可以減少接收器端的直流偏置問題。接著,開始FEC操作,輸出被轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào),并生成GFSK信號(hào),然后上行變換到輸出頻率。頻率合成器是配備單電壓壓控振蕩器的傳統(tǒng)PLL,其信道頻率與接收機(jī)相同。
集成功率放大器可提供2類或3類功率輸出,輸出信號(hào)通過匹配網(wǎng)絡(luò)和開關(guān)耦合到天線,該輸出也可驅(qū)動(dòng)外部功率放大器使之工作于1類功率放大。
