完全集成的PLL發(fā)送器ATA5749及其應(yīng)用
概述
ATA5749是一款集成了完整小數(shù)分頻器(fractional-N)的PLL射頻發(fā)送器IC,適用于輪胎氣壓計、遙控?zé)o鍵入口和被動式入口汽車應(yīng)用。ATA5749采用幅移鍵控(ASK)和閉環(huán)頻移鍵控(FSK)調(diào)制,僅使用13.000 0 MHz晶體,較大的晶體容差可利用PLL軟件補償。ATA5749型發(fā)送器的諸多參數(shù)可通過串行外設(shè)接口(SPI)編程設(shè)置。與先前的PLL發(fā)送器相比較,ATA5749能夠簡化RF板設(shè)計,有效降低設(shè)計成本。
2 主要特點
ATA5749的主要特點如下:
對于314.1~329.5 MHz和424.5~439。9 MHz的頻率范圍僅使用一個13.Ooo O MHz的晶體振蕩器,容差較大的晶體可利用PLL軟件進行補償,快速晶體振蕩器的啟動時間僅為200ms;
采用TSSOP10封裝;工作溫度范圍為-40℃~+125℃;
電源電壓范圍為1.9~3.6 V,可使用單節(jié)鋰離子電池供電,電流消耗可通過輸出功率編程做相應(yīng)的調(diào)節(jié)。其典型值為7.3 mA(5.5 dBm),可延長電池的使用壽命;
該器件可通過SPI接口編程設(shè)置以下參數(shù):輸出功率范圍-0.5~+12.5 dBm;所用差分晶體RF頻率范圍300~450.MHz;FSK偏移帶為396 Hz的分辨率;時鐘(CLK)輸出頻率為3.25MHz或1.625 MHz。數(shù)據(jù)傳輸率可達40 Kbit/s(曼徹斯特編碼);內(nèi)置晶體振蕩器(XTO),提供4 kV HBM ESD保護;支持多通道操作。
3 功能與工作原理
ATA5749的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其典型應(yīng)用電路如圖1所示。ATA5749主要單元電路有分數(shù)N PLL、XTO、上電/掉電、時鐘驅(qū)動器、數(shù)字控制與寄存器和功率放大器(PA)等,其各引腳功能描述如表1所列。
圖1中,引腳5和引腳4上的C2和C3為NPO電容。用作匹配環(huán)路天線阻抗,其電容小于等于20 pF。C1(1 nF)與L1(200~300 nH)相結(jié)合防止干擾PLL的操作,同時為Vs提供低電阻通路,以交付直流電流到天線。PCB環(huán)路天線不應(yīng)超過1.5 mm的描線寬度,否則,環(huán)路天線的Q因數(shù)過高。C4和C5的
XT
4 配置寄存器編程
上電或改變操作參數(shù)時,用戶必須編程配置寄存器的所有32位。利用SPI總線從配置寄存器的MSB開始對其進行編程,配置寄存器由使能線(EN)、數(shù)據(jù)線(SDIN_TXDIN)和SPI總線時鐘(SCK)組成。SDIN_TXDIN數(shù)據(jù)被加載在SCK的上升沿,在SCK的下降沿完成配置寄存器內(nèi)容的編程設(shè)置。SPI總線定時如圖2所示。在32位編程結(jié)束后,SDIN_TXDIN線成為RF發(fā)送器的調(diào)制輸入。當程序設(shè)計完成后,SCK信號對器件不起作用。為禁止發(fā)送器使其進入關(guān)斷模式,EN和SDIN_TXDIN必須恢復(fù)到低電平。配置寄存器編程和RF數(shù)據(jù)發(fā)送后,則進入關(guān)斷模式,XTO和PLL將停止工作。在沒有進入關(guān)斷模式時,欲修改配置寄存器的內(nèi)容,可利用復(fù)位寄存器模式。要進入復(fù)位寄存器模式,當EN保持在低電平(至少10μs)時,SDIN TXDIN必須維持在高電平。在復(fù)位寄存器模式,PA和分數(shù)N PLL保持關(guān)斷,但XTO仍然有源。圖3所示為復(fù)位寄存器模式編程的實例。
5 結(jié)束語
ATA5749是ATmel推出的一種完全集成的高性能分數(shù)N PLL發(fā)送器。該器件采用ASK和閉環(huán)FSK調(diào)制,使用單個13.0000 MHz的晶體,在300~450 MHz運行,發(fā)送器的許多參數(shù)可通過SPI接口編程設(shè)置。該ATA5749 PLL發(fā)送器具有極高的設(shè)計靈活性,可大大簡化RF板設(shè)計,降低系統(tǒng)成本,是壓力監(jiān)測系統(tǒng)等領(lǐng)域中應(yīng)用的理想選擇。