HFA3783芯片在類零中頻接收機中的應用
關鍵詞：HFA3783;調制;解調;類零中頻接收機
引言
眾所周知,傳統(tǒng)的“超外差”式無線接收機工作流程如下：微弱的高頻無線電信號必須通過一級或幾級的混頻電路,才能去掉其它信道的干擾并獲得足夠的增益,最終完成解調,取出所需的信息。
為了克服“超外差”式無線接收機存在的鏡像干擾和需要高Q值濾波器等缺陷,人們提出了零中頻接收機的概念。這種被稱為直接變頻(Direct-Conversion)或零中頻(Zero-IF)的結構存在以下優(yōu)點：(1)中頻頻率為零,不存在鏡像干擾問題;(2)信道選擇在低頻進行,可以很方便地利用集成電路對信號進行數(shù)字化處理。
但是零中頻接收機也存在著直流偏移和低頻噪聲等不易消除的障礙,于是又有人提出了二次變頻寬中頻(Dual-Conversion wih Wideband Fisrt IF)接收機。這種接收機在第一次變頻時將高頻信號變到一個較高的中頻上,第二次變頻輸出則是零中頻。本文采取的就是這種類零中頻接收機的結構。圖1給出了其工作原理圖。
HFA3783芯片功能及結構
HFA3783是Intersil公司為半雙工無線應用而推出的綜合芯片,它包含了正交調制和I/Q路解調所有必需的功能模塊。它的中頻接收AGC放大器具有600 MHz 頻率響應范圍和70dB電壓增益,并且有超過70 dB的增益控制范圍;發(fā)送輸出也有70 dB的增益控制范圍。它的接收和發(fā)送中頻可以共用一個差分匹配濾波網(wǎng)絡,以減少在單中頻半雙工發(fā)送器中所必需的濾波器件數(shù)量。在接收模式中有直流偏置校正電路和中頻電平檢測等功能。其內部混頻器由一個寬帶正交本振發(fā)生器驅動,中頻頻率設置及PLL環(huán)同步參數(shù)由一個3線串行接口控制,它只需要低電平的外部VCO和頻率可達50 MHz的參考源。其功能模塊如圖2所示。
它的主要特性如下：
綜合了中頻發(fā)送和接收所有的功能,寬幅度的正交頻率范圍為70 至 600MHz,中頻AGC動態(tài)范圍為69dB,具有直流耦合基帶接口和接收直流偏移校正環(huán)路,使用3線串行接口控制PLL環(huán)同步,本振驅動電平為-15dBm,發(fā)送/接收功能切換<1μs,具備電源管理/等待模式和單電壓(2.7V~3.3V)供電。
圖2 HFA3783功能模塊圖
圖4 類零中頻接收機的電路框圖
參數(shù)設置及寄存器功能
HFA3783由于是半雙工模式,其需要輸入管腳PE1、PE2和寄存器M的最低位M(0)來定義發(fā)送/接收的工作狀態(tài)。它的真值表見表1。
HFA3783共有5個內部功能寄存器,它們都是通過3線串行接口來設置,這3根輸入管腳分別為：時鐘(CLK)、數(shù)據(jù)(DATA)、鎖存(LE),其輸入時序如圖3所示。
當數(shù)據(jù)輸入滿20位時,輸入一個鎖存信號,HFA3783通過比較低2位數(shù)據(jù)來判斷是給哪一個寄存器進行設置,其具體設置如表2。
其中,R為參考源的分頻比, A/B及M(2)為VCO分頻系數(shù)。HFA3783通過對經(jīng)過分頻的參考頻率REF/R和分頻后的VCO/[P*B+A] 進行比較,來控制VCO的調諧電壓,最終使PLL環(huán)鎖定用戶所設置的
