摘要：MICRF005芯片是Micrel公司生产的一种高速无线UHF收发器是一款单芯片OOK收发器，可用于远距离低功率无线设备中单向和双向无线连接。MICRF005采用“天线输入，数据输出”工作方式，所有ＲＦ和ＩＦ调谐均可在集成电路内自动完成，因此具有很高的可靠性和极低的功耗。文中介绍了MICRF005的主要特点、结构原理和引脚功能，最后给出了它的应用电路。
关键词：MICRF005；无线收发器；UHF下变频器；OOK解调器
１ MICRF005的主要特点
ＭＩＣＲＦ００５芯片是Ｍｉｃｒｅｌ公司生产的一种无线收发器，该收发器带有一个发送／接收开关和一个用于占空比操作的关断模式可广泛应用于低功率设备的单向和双向无线连接。所有ＩＦ和解调后的数据滤波都可以在ＭＩＣＲＦ００５芯片内部完成，而不需要外加滤波装置。其额定滤波带宽为３００ｋＨｚ，同时支持高达１１５ｋｂｐｓ的数据传输速率。ＭＩＣＲＦ００５收发器的主要特点如下：
● 频带为８００ＭＨｚ～１０００ＭＨｚ
● 传输速率可达１１５ｋｂｐｓ；
● 不需要外加滤波装置或电感；
● 电源工作电流低至１０ｍＡ，频率为８６８ＭＨｚ；
● 可用关断模式调节占空比（大于１／１０）；
● 具有极低的ＲＦ天线辐射；
● 内含的ＣＭＯＳ逻辑接口可用于标准集成电路；
● 所需外围器件很少；
● 具有发送／接收的待机方式，可用于双向连接控制。
２ MICRF005的结构及引脚功能
ＭＩＣＲＦ００５的内部结构如图１所示。它由三部分组成：ＵＨＦ下行变频器，ＯＯＫ解调器和基准控制电路。除了去耦电容外，ＭＩＣＲＦ００５仅需要外接两个电容（ＣＴＨ，ＣＡＧＣ）和一个定时器元件（ＣＲ）即可组成完整的ＵＨＦ收发器。控制输入端Ｔ／Ｒ和ＳＨＵＴ可用于控制集成电路的操作。这些输入与ＣＭＯＳ兼容，且应有上拉电阻。
ＭＩＣＲＦ００５采用ＳＯＰ封装，工作温度范围为－４０～＋８５℃，各引脚功能如表１所列，引脚排列如图２所示。
表1 MICRF005的引脚功能
| 引 脚 | 名 称 | 应 用 说 明 |
| 1 | T/R | 发送/接收控制开关，低电平有效 |
| 2，3 | VSSRF | IC的RF接地部分 |
| 4 | ANT | 接收天线信号，并可提供过载保护 |
| 5 | VDDRF | 正电源，IC的RF输入部分 |
| 6 | VDDBB | 正电源，IC的基带输入部分 |
| 7 | CTH | 提供内部数据限幅比较器的基准值，可以看作低通滤波器RC，并带有额定值为30k的阻抗 |
| 8 | VSBB | IC的基带接地部分 |
| 9 | DO | CMOS兼容的数据输出信号 |
| 10 | SHUT | 关断模式，低电平有效 |
| 11 | NC | 不连接，禁止使用 |
| 12 | CAGC | 积分电容，用于调节占空比 |
| 13 | NC | 关断模式，低电平有效 |
| 14 | REFOSC | 调谐和校正的时间基准值 |
３ 应用电路
ＭＩＣＲＦ００５的典型应用电路如图３所示。下面给出该电路的一些具体设计方法。
３．１ 旁路电容的参数设计
为了使芯片工作时具有很好的抗干扰性能，需要滤除工作电源引脚上的高频和低频信号，设计时可在ＶＤＤＢＢ引脚上接两个旁路电容，并将ＶＤＤＲＦ引脚和ＶＤＤＢＢ引脚连接在一起。实际使用中可将三个去耦电容并联，然后再与一个１０Ω电阻串联，推荐电容值为１ｎＦ、１０ｎＦ和１００ｎＦ。
３．２ 带通滤波选择
如果设备安装在周围噪声较大的环境里，可将带通网络的设定端连接在ＡＮＴ和ＶＳＳＲＦ管脚之间，以提供有选择性的接收频带，同时也可添加过载保护。
３．３ 自动增益控制（ＡＧＣ）的配置
(１)基准振荡频率ｆＴ的设计
与超外差式接收机相类似，ＭＩＣＲＦ００５内部ＬＯ的频率ｆＬＯ与引入的理想传送频率ｆＴＸ的差值一定等于ＩＦ中心频率。设计时，可以用下式来计算给定ｆＴＸ时的ｆＬＯ值：
ｆＬＯ＝ｆＴＸ±２．４５(ｆＴＸ／９１５)
式中ｆＴＸ 和ｆＬＯ的单位是ＭＨｚ。对于任何给定的ｆＴＸ值，ｆＬＯ的值可以分为＂高侧混频”和“低侧混频”两组。一般来说,一侧对另一侧没有优先选择权，故可在其中任选其一。可使用下式来计算基准振荡频率ｆＴ
ｆＴ＝ｆＬＯ／６４
式中ｆＴ的单位是ＭＨｚ。在ＭＩＣＲＦ００５芯片的ＲＥＦＯＳＣ端上连接频率为ｆＴ的石英晶体振荡器可完全保证四位十进制数的准确率。表２列出了ＭＩ-ＣＲＦ００５芯片工作时的一般发送频率。
表2 一般发送频率
| 发送频率（fTX） | 基准振荡频率（fT） |
| 868.35MHz | 13.6050MHz |
| 915MHz | 14.3359MHz |
| 916.5MHz | 14.3594MHz |
（２）电容ＣＴＨ的选择
首先应选择连续时间的电平限幅数据。电容ＣＴＨ的主要取决于系统状况，包括系统解码响应时间和数码结构。ＣＴＨ引脚的源阻抗为：
ＲＳＣ＝３０×１４．３５５９／ｆＴ
这里，ｆＴ的单位是ＭＨｚ。假定连续限幅时间τ已被设定，那么电容值ＣＴＨ便可通过ＣＴＨ＝τ／ＲＳＣ来进行计算。在实际设计时，选择标准值为±２０％×７Ｒ的陶瓷电阻即可。
（３）连续模式下电容ＣＡＧＣ的选择
选择合适的ＣＡＧＣ能够使ＡＧＣ控制电压的起伏最小。为了实现这一点，应使用较大的电容。实际使用证明：ＣＡＧＣ的值在０．４７μＦ～４７μＦ之间比较合适。实际电容值可由ＡＧＣ控制电压所需的时间决定，而ＡＧＣ控制电压则由完全放电条件决定。这个设定时间一般可由等式△ｔ＝１．３３３ＣＡＧＣ－０．４４给出，这里ＣＡＧＣ是μＦ，而△ｔ是秒。
（４）占空比电容ＣＡＧＣ的选择
一般来说，在集成电路启动之后，ＡＧＣ的控制电压在芯片关断期间应尽快地再充满。因为在集成电路启动之后，ＡＧＣ的推挽电流提升到额定电流的４５倍只需几毫秒时间。为了使ＣＡＧＣ控制电压的压降能够在几毫秒内再充满，应仔细考虑ＣＡＧＣ电容值和关断时间周期。压降的极性意味着ＡＧＣ电压的升高或降低。既然ＡＧＣ启动电流是关断电流的１／１０，那么，使ＡＧＣ电压恢复最差的情况应是电压下行降落。电压下行降落被再充满可根据下式
Ｉ／ＣＡＧＣ＝△Ｖ／△ｔ
上式中的Ｉ为最初几毫秒的ＡＧＣ启动电流，ＣＡＧＣ为ＡＧＣ电容值，△ｔ为压降恢复时间，△Ｖ为电压降。
４ 结束语
ＭＩＣＲＦ００５芯片采用“天线输入、数据输出”的工作方式，可广泛应用于无线游戏机控制、安全报警以及中等速率的数据解调等系统中。
