采用单片RF收发器方案加速蓝牙产品的设计
在竞争激烈的无线应用市场上,缩短产品上市时间尤其重要。本文介绍TC2000收发器芯片,它具备收发器、基带电路、接口以及完整的软件开发系统和支持,能加快无线产品的开发。
蓝牙方案的精髓在于单芯片解决方案,对不同的供应商而言,单芯片代表不同的含义。但对大多数公司来说,指的是单芯片RF收发器。一个完整的蓝牙方案应该包含RF收发器、基带电路和接口。
Zeevo公司的TC2000芯片集成了所有的RF输入/输出电路(阻抗匹配、不平衡变换器和开关等),因此在使用该芯片时无需外部器件及专门的RF技巧。该芯片采用0.18μm CMOS工艺,片上集成了无线收发功能、链路控制器、基带控制器和接口(图1)。尽管RF输入/输出滤波器和匹配网络没有置入芯片内,但它们通过传输线得以实现,并嵌入到同一封装内了。
这种混合设计方法解决了无法将RF滤波器电路集成进芯片内的问题,而且仍是一个单芯片方案。外部器件包括一个12MHz晶振、4个电容器、一个电阻和天线。这些元器件在同一封装内,但并不在一个芯片内。
接收部分
来自单引脚天线(single-lead antenna)的输入信号通过匹配网络和发送/接收开关与低噪声放大器耦合。放大器可在天线输入端为接收器提供超过-80dBm的灵敏度。I和Q混频器直接将信号下行变频到基带,这一直接转换方法无需外部SAW滤波器(图2)。
从基带到1.5 MHz中频的上行变换不存在与直接转换接收器相关的直流偏置等问题,该方法减少了两个A/D转换器及相关电路,IF滤波采用模拟电路,解调则采用数字电路。
模拟信号通过一个ADC转换成数字信号,然后被解调。在被送到链路管理器和基带部分之前还要经过循环冗余校验(CRC)处理。
发射器端
基带数据可用于产生CRC,然后信号被扩谱,这是一个对数据进行随机化处理以消除连续0和1序列的过程,它可以减少接收器端的直流偏置问题。接着,开始FEC操作,输出被转换为模拟信号,并生成GFSK信号,然后上行变换到输出频率。频率合成器是配备单电压压控振荡器的传统PLL,其信道频率与接收机相同。
集成功率放大器可提供2类或3类功率输出,输出信号通过匹配网络和开关耦合到天线,该输出也可驱动外部功率放大器使之工作于1类功率放大。
