通信模块 在电子设计竞赛中的应用.ppt

《通信模块 在电子设计竞赛中的应用.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、通信模块在电子设计竞赛中的应用浙江大学陈邦媛主要内容一.竞赛题分析二.选用收、发芯片三.芯片方框图分析四.芯片功能实现六.PCB设计五.数据与收发芯片间的连接与制约七.指标测量设计并制作一个单工无线呼叫系统一.竞赛题分析要求：实现语音及数据传输业务发射频率在30MHz~40MHz间射频信号带宽及调制方式自定发射峰值功率不大于20mW通信距离不小于5米3.调制方式——取决于传送的信号与无线工作频率分析赛题要抓住：1.传送的信号格式模拟数据2.无线工作频段：自选？规定？4.关键芯片选择，自选？规定？二.选用收、发芯片规定？自选？选芯片原则——功能、指标功能：适用场合

2、、工作频段、调制方式指标：发射功率、接收机灵敏度、数据速率根据设计要求，确定指标，选择芯片接收机灵敏度(最低输入电平)=天线噪声+系统噪声+要求的信噪比发射机最低输出功率=系统损耗+路径损耗+达到接收机的灵敏度芯片选择举例：其主要性能参数:电源电压2.8～9.0V。工作频率200MHz。输出功率+10dBm(50Ω负载10mW)。调制灵敏度10Hz/mV(直流电压)。最大频偏5kHz。话放闭环增益30dB谐波失真0.15%FM窄带调频芯片MC2833主要指标:工作频率200MHz。电源电压2～7V。低功耗当VCC为3V时电流为3.6mA。灵敏度0.3μV(12dB

3、信纳比)。窄带FM接收芯片MC3363结论：（1）工作频段200MHz以内（2）调制方式窄带FM传送语音低速数据（3）发射功率和灵敏度决定通信距离TH72005单片FSK/ASK发射器主要性能指标：工作频率290～350Mz电源电压1.9~5.5V输出功率－12dBm~+8.5dBmFSK数据速率40Kbit/sASK数据速率40Kbit/s用途：无钥匙进入系统、车库开启装置、遥控遥测、轮胎压力检测数据通信、安防和家庭自动化等rfRXD0420ASK/FSK/FM接收器主要性能指标：工作频率300～450MHzASK最大数据速率80Kbit/sNRZFSK最大数据

4、速率40Kbit/sNRZ信号强度指示（RSSI）70dB三.芯片方框图分析要会使用模拟电路芯片，一定要看懂其结构方框图原理两部分结构原理发射机接收机目的：（1）了解信号的传输路径和原理（2）确定外接元件的数值设计一个系统,首先要指标分配MC2833发射机原理外接元件：语音处理元件决定工作频率元件放大器偏置主要模块：话音放大和处理主振荡源倍频与功率放大MC3363内部结构二次变频超外差式正交鉴频FM外接元件：决定两个本振频率两个中频滤波器鉴频移相线圈TDA5102发射芯片关键：频率合成器、ASK、FSK工作方式外接元件：晶体、电容、输出匹配网络LNA输入射频输出9

5、0oAGC接收数据I接收数据Q控制逻辑PFD÷16前置分频器晶振调制器增益控制发射数据÷47÷ARF105数字扩频收发器（简化方框图）吞脉冲频率合成、零中频接收方案、乘法器做调制解调器四.芯片功能实现关键是在理解工作原理的基础上正确选择外接元件模拟电路集成块与数字模块不同点:实现的同一功能对应有不同指标需要外接元件外界元件决定了性能指标1.决定工作频率的元件发射机的发射频率一般采用晶振（注意负载电容）振荡回路分析C1C2CdCdCcCcLC2C12.接收机本振频率由已知的接收频率和中频值计算得出如,1中频取10.7MHz则1本振若2中频取455KHz，则2本振频率

6、为：还应算出对应的镜像频率，以便天线预选器滤除fimfLO1fRFf接收机有各种方案,但都需要下变频3.中频滤波器IF滤波器决定接收机的选择性一般采用10.7MHz或455KHz的陶瓷滤波器使用时注意两点（1）带宽（2）端口匹配带宽考虑因素调制方式发射机和接收机频率误差端口匹配——根据已知的输入输出阻抗陶瓷滤波器的输入和输出阻抗一般为330欧10.7MHz390欧2.2K前置中放－＋330欧主中放4.高频端选频、滤波与匹配接收机前端：天线预选器（选择频段、抑制镜像频率）LNA的输入回路（负载、匹配、抑制镜像频率）Vcc天线匹配LNAC1C2CcL声表面波滤波器天线

7、混频器发射机末端的输出滤波器匹配滤波器VccRL50射频输出L39nHRo250Co1.5PFC330PFRL50R13K保证：功率放大器工作在最佳负载状态，输出最大功率必要的滤波功能5.调制器与解调器的外接元件FM、FSK应保证适当的频偏C2C1振荡器发送数据FSK调制Vcc发送数据C2C1晶体振荡器固有频率（载频)晶体总的负载电容受发送数据控制，则频率发生变化频偏大小多少？调制灵敏度多少？CL2CL1CL注意窄带FSK、宽带FSK对外接电容大小选取解调器的带宽FM/FSK一般采用正交鉴频680PFR4.7KL3.3UHC3C11.0PFC2中放限幅乘法器正交移

8、相网络的Q