- 產(chǎn)品特性:
- 將RF收發(fā)器前端完全集成到一個(gè)芯片內(nèi);
- 內(nèi)部包含2個(gè)本機(jī)振蕩器(VCO);
- 具有I/Q輸入接口;
- 在2.7棗3.3V內(nèi)單電源供電;
- 采用低能耗的BiCMOS技術(shù);
- 內(nèi)部包含RF功放;
- 電源可在-2dBm棗+14dBm范圍內(nèi)選擇;
- 工作環(huán)境溫度為-40。C棗+85。C(工業(yè)級(jí))。
- 產(chǎn)品應(yīng)用示例:
- 900 MHz數(shù)字電話;
- 無(wú)線通訊產(chǎn)品;
- CT-2無(wú)繩電話;
- 902-928 MHz ISM波段的各種應(yīng)用。
- 產(chǎn)品描述:
BT1704B是使用BiCMOS技術(shù)的單片集成RF收發(fā)器。其RF輸入/輸出的信號(hào)范圍為890兆赫到940兆赫,該頻段對(duì)于數(shù)字無(wú)繩電話而言是最為合適的。除了有輸入I/Q接口外,該芯片還包含組成RF-IF收發(fā)器的所有所需器件。包括2個(gè)本機(jī)振蕩器,1個(gè)低噪放大器(其全部噪聲指數(shù)都小于3.5dB,而不受溫度和電源電壓變化的影響),2個(gè)高線性下變頻混合器,1個(gè)IF放大器,1個(gè)上變頻混合器和1個(gè)內(nèi)部功放(-2dBm棗+14dBm)。BT1074B可在2.7棗3.3V供電電壓范圍內(nèi)正常操作。
參數(shù)
最小值
典型值
最大值
單位
電源電壓
2.7
3
3.3
V
旁路電流
3
5
7
μA
頻 率
902
MHz
接收器部分
增益值(帶可選IF放大器)
18
35
50
dB
噪聲指數(shù)
3.5
dB
輸入IP3
-13
dB
流耗(無(wú)RF VCO)
80
mA
LNA: 增益值
14
17
20
dB
輸入IP3
-11
dBm
輸入1分貝壓縮點(diǎn)
-21
dBm
噪聲指數(shù)
1.5
2.9
4.7
dB
S11
-10
-14
-17
dB
輸入阻抗
50
ohm
RF下變混合器:增益值
4
9
10
dB
參數(shù)
最小值
典型值
最大值
單位
輸入IP3
5
dBm
輸入1分貝壓縮點(diǎn)
-5
dBm
噪聲指數(shù)
11
dB
輸入阻抗
700
ohm
IF下變混合器: 增益值
4
9
10
dB
及IF放大器 輸入IP3
5
dBm
輸入1分貝壓縮點(diǎn)
-5
dBm
噪聲指數(shù)
11
dB
輸入阻抗
700
ohm
輸出阻抗
330
ohm
發(fā)送器部分:
增益值
16
dB
流耗(無(wú)RF和IF VCO)
150
mA
I/Q調(diào)整濾波器:輸入阻抗
>20
Kohm
I/Q輸入頻率
<1
MHz
I/Q輸入震蕩幅度
0.5
Vp-p
I/Q輸入直流電平
VDD/2
V
M-REF直流電平
VDD/2
V
RF上變混合器:變化增益值(內(nèi)部)
0
dB
輸入IP3
-10
dBm
輸入1分貝壓縮點(diǎn)
-20
dBm
功 放: 輸出高能模式
+14
+16
dBm
(50歐姆負(fù)載)輸出低能模式
-2
dBm
電壓增益值
25
dB
輸出阻抗
50
ohm
輸出1分貝壓縮點(diǎn)
+13
dBm
輸出亂真抑制
-40
-30
dBm
RF VCO部分
頻率范圍
750
775
800
MHz
閉環(huán) VCO相噪@100KHz
-100
dBc/Hz
VCO相噪@1MHz
-120
dBc/Hz
IF VCO部分
頻率范圍
280
MHz
閉環(huán) VCO相噪@100KHz
-90
dBc/Hz
VCO相噪@1MHz
-110
dBc/Hz
表1 性能規(guī)范
供電電壓
7
V
電源控制電壓
VDD+0.5
V
存儲(chǔ)溫度
+150
攝氏度
表2 絕對(duì)最大率
管 腳
參 數(shù)
I/O
描 述
電源及地線
3
GNDLNA
/
LNA地線
61/62
GND-DMX
/
下變頻器地線
56
GND-IF
/
RX差分-單緩存地線
34
GND-IFCOIN
/
IF VCO一階地線
22/23
GND-UPC
/
TX上變頻器地線
13/15/18
GND-PRE
/
預(yù)放大地線
7/9/11
GND-PA
/
功放地線
27
GND-TXIF
/
發(fā)送器地線
5/1
GNDLNA1P/1N
/
RX LNA差分首階地線
39
GNDIF-VCO
/
IF VCO地線
42
GNDRF-VCO
/
RF VCO地線
44
GNDRFVCOIN
/
RF VCO輸入階地線
53
GNDRX-BUF
/
接收器IF緩存地線
63/64
VDDLNA
/
LNA電源
60
VDD-DMX
/
下變頻器電源
59
VDD-IF
/
RX差分-單緩存電源
32
VDD-IFCOIN
/
IF VCO首階電源
21
VDD-UPC
/
TX上變頻器電源
6
VDDPA-GR
保護(hù)環(huán)電源
19/20
VDD-PRE
/
前置放大電源
31
VDD-TXIF
/
發(fā)送器電源
40
VDDIF-VCO
/
IF VCO電源
41
VDDRF-VCO
/
RF VCO電源
47
VDDRFVCOIN
/
RF VCO輸入階電源
50
VDDRX-BUF
/
接收器IF緩存電源
本機(jī)振蕩器
38/37
IF-VCO-OUTP/N
O
IF VCO差分輸出
36
IFCAPIN
I
IF VCO反饋電容輸入
35
IF-VCO-CTRL
I
IF VCO控制輸入
43
RF-VCO-OUT
O
RF VCO輸出
45
RF-VCO-CTRL
I
RF VCO控制輸入
46
RFVCOCAPIN
I
RF VCO反饋電容輸入
發(fā)送器
10/8
RF-OUTP/N
O
功放輸出
24
TX-P-CNT
I
發(fā)送輸出功率控制(Hi:低功率模式;
Low:高功率模式)
12/14
REXT2/1
I
功放偏置
17/16
LEXTP/N
O
外部電感輸出
28
TXI
I
到發(fā)送器的基帶正交輸出
29
M-REF
I
I/Q輸入的直流參考
30
TXQ
I
到發(fā)送器的基帶同相輸入
接收器
4/2
RF-INP/N
I
到接收器的RF差分輸入
55
VCO2-IN
I
第二混合器輸入
54
MIXERINP
I
到第二混合器的RF輸入
52/51
MIXOUTP/N
O
到第二下變頻混合器的差分輸出
58/57
RMX-OUTP/N
O
到下變頻混合器的差分輸出
掉電
25
PA-EN
I
功放的掉電控制
26
TX-EN
I
發(fā)送器的掉電控制
49
RX-EN
I
接收器的掉電控制
48
RF-VCO-EN
I
RF VCO掉電控制
33
IF-VCO-EN
I
IF VCO掉電控制
表3 管腳定義
- 管腳詳細(xì)描述:
- 接收器部分:
- RF-INP/N(管腳4/2)
RF差分輸入管腳。這2個(gè)是LNA的差分輸入管腳,需要連接一個(gè)10皮法的交流耦合電容。RF差分輸入信號(hào)是由外部的分相電路和匹配電路所產(chǎn)生的(見應(yīng)用電路圖)。為了得到優(yōu)化的性能,外部分相電路的器件lead length和到LNA輸入管腳的PCB軌跡應(yīng)該是最小的。另外,地平面必須環(huán)繞分相電路以防止其他電路耦合來(lái)的噪聲。其頻率范圍為800-1000兆赫。
- RMX-OUTP/N(管腳58/57)
一階IF差分輸出管腳。是內(nèi)部IF緩存的差分輸出;與外部IF組合器電路(見應(yīng)用電路圖)一起,該差分輸出信號(hào)即成為單端輸出,驅(qū)動(dòng)一個(gè)150兆赫的BPF SAW濾波器。這些內(nèi)部IF緩存都是開漏輸出信號(hào),通過(guò)外部組合器電路驅(qū)動(dòng)一個(gè)700歐姆輸入阻抗的帶通濾波器(BPF)。
- MIXERINP(管腳54)
二級(jí)IF放大輸入管腳。將一個(gè)150兆赫的BPF SAW濾波器的輸出連接到該管腳作為二級(jí)下變頻。此處無(wú)須交流耦合。
- MIXOUTP/N(管腳52/51)
二階IF差分輸出管腳。是IF放大器的二階差分輸出。將MIXEROUTP用一個(gè)電阻與地連接,即可控制IF放大器的增益值。如電阻為470歐姆,其增益值為0dB。放大器的其他輸出(如MIXOUTN),通過(guò)0.1微法的交流耦合電容,供給10.7兆赫的帶通濾波器使用。
- VCO2-IN(管腳55)
外部時(shí)鐘輸入管腳。連接一個(gè)139.3兆赫的時(shí)鐘,將一階IF從150兆赫向下變頻為10.7兆赫。此處無(wú)須交流耦合。
- VDDLNA(管腳63/64)
LNA電源管腳。該管腳可為L(zhǎng)NA一級(jí)和二級(jí)提供電源,由于LNA的輸入信號(hào)電平是高頻小幅的,所以VDDLNA管腳必須非?拷撔酒匀ヱ睿ɡ缭0.25英寸內(nèi))。
- GNDLNA1P/N;GNDLNA(管腳5/1/3)
LNA地線。GNDLNA1P/N管腳為L(zhǎng)NA一級(jí)的地線,GNDLNA為L(zhǎng)NA二級(jí)的地線。GNDLNA1P/N管腳在內(nèi)部是分開的。為了得到穩(wěn)定和優(yōu)化的性能,GNDLNA1P/N管腳必須物理性接地。
- VDD-DMX(管腳60)
下變頻器電源管腳。該管腳為下變頻混合器提供電源。
- GND-DMX(管腳61/62)
下變頻器地線。該管腳為下變頻混合器的地線,建議使用下端地平面來(lái)接地。
- VDD-IF;VDDRX-BUF(管腳59/50)
IF緩存和二級(jí)下變頻混合器的電源管腳。這2個(gè)電源都需要0.1微法的旁路電容接地。
- GND-IF;GNDRX-BUF(管腳56/53)
IF緩存和二級(jí)下變頻混合器的地線。GND-IF是內(nèi)部IF緩存的地線,GNDRX-BUF是二級(jí)下變頻混合器和IF放大器的地線。
- 發(fā)送器部分:
- RF-OUTP/N(管腳8/10)
功放輸出管腳。該管腳為功放的差分輸出,需要配置組合電路(見應(yīng)用電路圖)。組合器可將差分信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閱味诵盘?hào),同時(shí)提供50歐姆的匹配阻抗。由于其為開集輸出信號(hào),所以需要有到VDD的直流偏壓,在組合器后端,還需要有交流耦合。
- LEXP/N(管腳17/16)
前置放大器輸出管腳。該管腳為前置放大器的差分輸出,為開集信號(hào)。通過(guò)2個(gè)連接到VDD的電感可以調(diào)節(jié)前置放大器到所需頻段。應(yīng)用電路圖中的建議值為900MHz。由于該信號(hào)同時(shí)還作為功放的輸入,所連接的電感必須靠近該管腳,且與功放的輸出隔離以避免該管腳出現(xiàn)輸出反饋,這種輸出反饋會(huì)影響到功放的穩(wěn)定性。
- REXT1/2(管腳14/12)
前置放大器/功放的偏壓/增益調(diào)節(jié)管腳。REXT1是用于前置放大器的偏壓電阻;REXT2是用于功放的偏壓電阻。對(duì)于14dBm的電源輸出,建議REXT1采用330歐姆,而REXT2用4.7K歐姆的電阻。如果提高REXT1的阻值或降低REXT2的阻值,就會(huì)降低電源輸出,反之亦然。
- TXQ,M-REF,TXI(管腳28/29/30)
基帶數(shù)據(jù)輸入管腳。該管腳是從DSP或μP傳來(lái)的數(shù)據(jù)信號(hào)的輸入接口。TXI和TXQ分別是同相和正交的信號(hào),M-REF是從DSP或μP傳來(lái)的直流信號(hào)。以上幾個(gè)管腳都需要有VDD/2的直流電平,對(duì)TXI和TXQ還需要500mVp-p的電壓擺動(dòng),應(yīng)用電路圖中所示的是將1Vp-p的I/Q信號(hào)和6dB的電壓衰減,及到M-REF管腳的直流參考相對(duì)接。
- VDDPA-GR(管腳6)
功放保護(hù)環(huán)的供電管腳。該管腳僅用于功放的輸出,在與其他電源共享之前,必須在該管腳去耦。
- VDD-PRE(管腳19/20)
前置放大器電源。如可能,需要在該管腳和地平面之間正確去耦。
- VDD-UPC(管腳21)
RF上變頻混合器電源。如可能,需要在該管腳和地平面之間正確去耦。
- VDD-TXIF(管腳31)
輸入緩存和IF上變頻混合器電源。除了通常的高頻去耦外,還必須對(duì)低頻去耦,其上限為10兆赫。
- GND-PA,GND-PRE,GND-UPC,GND-TXIF
(管腳7/9/11,13/15/18,22/23,27)
上述管腳是用于功放,前置放大器,RF上變頻混合器,輸入緩存和IF上變頻混合器的地線。
- RF VCO:
- RF-VCO-CTRL(管腳45)
RF VCO輸入控制管腳。須在外部連接諧振電路(見應(yīng)用電路圖),該諧振電路可產(chǎn)生用于RF VCO的全部振蕩器頻率,因此必須通過(guò)優(yōu)化來(lái)避免其他器件引起的干擾。該管腳和外部的PLL(鎖相環(huán)路)組成了RF-PLL回路,可產(chǎn)生用于RF VCO的固定振蕩器頻率。
- RF-VCO-OUT(管腳43)
RF VCO輸出管腳。該管腳與外部PLL相連組成RF-PLL回路,PLL基于檢測(cè)到的RF-VCO-OUT信號(hào)將直流電壓加于輸入諧振電路。這個(gè)直流電壓可生成變抗器所需的負(fù)偏壓,為諧振電路網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生必要的電容。
- VDDRFVCOIN,GNDRFVCOIN(管腳47/44)
RF VCO輸入級(jí)電源和地線。為得到優(yōu)化的性能,VDDRFVCOIN須通過(guò)一個(gè)低感高頻耦合電容來(lái)繞到GNDRFVCOIN。RF VCO的輸入級(jí)在產(chǎn)生RF VCO所需的全部頻率時(shí)是至關(guān)重要的,因而將這些電源管腳隔離將增強(qiáng)RF VCO的總性能。
- VDDRF-VCO,GNDRF-VCO(管腳41/42)
RF VCO電源和地線。該管腳為RF VCO的其他級(jí)提供了電源。
- RFVCOCAPIN(管腳46)
RF VCO反饋電容輸入。該管腳為RF VCO提供了片外容性反饋回路。
- IF VCO:
- IF-VCO-CTRL(管腳35)
IF VCO輸入管腳。該管腳與外部諧振電路相連,頻率調(diào)至560MHz。
- IF-VCO-OUTP/N(管腳38/37)
IF VCO差分輸出管腳。該管腳為開集輸出信號(hào),必須通過(guò)50歐姆電阻連接到外部電源。該VCO的振蕩頻率可通過(guò)將其中任意一個(gè)差分輸出管腳連接到PLL上來(lái)進(jìn)行控制(見應(yīng)用電路圖)。
- VDD-IFVCOIN(管腳32)
VCO輸入電源管腳。IF VCO有2個(gè)電源,分別是VDD-IFVCOIN和VDDIF-VCO。前者為一級(jí)VCO的電源。建議在該管腳和地線之間連接一個(gè)至少100皮法的大電容以濾出噪聲。
- VDDIF-VCO(管腳40)
VCO緩存電源管腳。為內(nèi)部VCO緩存電路供電。
- GND-IFVCOIN(管腳34)
VCO輸入地線管腳。為一級(jí)VCO地線。
- GNDIF-VCO(管腳39)
VCO地線。為內(nèi)部VCO電路的地線。
- IFCAPIN(管腳36)
VCO反饋電容輸入管腳。為VCO振蕩器提供了片外容性反饋回路。
- 省電/掉電部分:(下列各管腳都是CMOS數(shù)字接口)
- TX-P-CNT(管腳24)
發(fā)送輸出功率控制管腳。該管腳將功放控制為2個(gè)級(jí)別,HIGH信號(hào)將功放置為低功率模式(輸出功率為-2dB),而LOW信號(hào)則將功放置為高功率模式(輸出功率為+14dB)。這些功率級(jí)別基于REXT1和REXT2的阻值。
- PA-EN(管腳25)
發(fā)送器功放掉電控制管腳。該管腳可控制功放和前置放大器,其HIGH信號(hào)可將上述放大器開通,其LOW信號(hào)則將他們關(guān)斷。
- TX-EN(管腳26)
發(fā)送器掉電控制管腳。該管腳控制了除功放和前置放大器以外的整個(gè)發(fā)送器的掉電功能。其HIGH信號(hào)可將電路開通,其LOW信號(hào)則將其關(guān)斷。
- IF-VCO-EN(管腳33)
IF VCO掉電控制管腳。該管腳控制了發(fā)送過(guò)程中發(fā)送器部分所用IF VCO的掉電功能。其HIGH信號(hào)可將電路關(guān)斷,其LOW信號(hào)則將其開通。
- RF-VCO-EN(管腳48)
RF VCO掉電控制管腳。該管腳控制發(fā)送器和接收器所用RF VCO的掉電功能。其HIGH信號(hào)可將電路關(guān)斷,其LOW信號(hào)則將其開通。
- RX-EN(管腳49)
接收器掉電控制管腳。該管腳控制了整個(gè)接收器的掉電功能。其HIGH信號(hào)可將電路開通,其LOW信號(hào)則將其關(guān)斷。
推薦的TDD模式和省電模式使用了下列控制管腳:
管腳定義 |
通訊模式 |
省電模式* | |
TX |
RX | ||
TX-EN |
HI |
LO |
LO |
PA-EN |
HI |
LO |
LO |
RX-EN |
LO |
HI |
|
RF-VCO-EN |
LO |
LO |
HI |
IF-VCO-EN |
LO |
LO |
HI |
TX-P-CNT |
LO |
LO |
HI |
* 為最小能耗的控制電平。
- 應(yīng)用信息:
BT1074B是一個(gè)完整的RF收發(fā)器,它將接收器,發(fā)送器和本機(jī)振蕩器的功能集中到一個(gè)芯片內(nèi)。由于可在TDD模式下進(jìn)行操作,該芯片可以用于CT-2和數(shù)字無(wú)繩電話,以及ISM波段等應(yīng)用。
其內(nèi)部的發(fā)送器可以從系統(tǒng)接口接受I/Q輸入,系統(tǒng)接口還可向M-REF管腳提供交流參考電平。片載的RF濾波器在信號(hào)到達(dá)內(nèi)部功放之前就可將寄生信號(hào)祛除。RF輸出的是差分信號(hào),所以需要一個(gè)功率組合網(wǎng)絡(luò)和輸出負(fù)載來(lái)將其轉(zhuǎn)變?yōu)閱味诵盘?hào)接口。通過(guò)對(duì)功率控制管腳的高/低電平選擇,可決定其發(fā)送功率模式,使輸出功率在-2dB到+14dB的范圍內(nèi)選擇。通過(guò)在REXT1和REXT2管腳外接的電阻阻值也可來(lái)設(shè)定功率水平。
接收器部分,在LNA輸出管腳和下變頻混合器輸入管腳之間的片載帶通濾波器(BPF)可用來(lái)優(yōu)化噪聲性能。一級(jí)的IF輸出為150兆赫的差分信號(hào),也需要功率組合器來(lái)優(yōu)化性能。二級(jí)混合器將以及IF信號(hào)由150兆赫向下變頻為10.7兆赫,這是通過(guò)外部的139.3兆赫晶振時(shí)鐘輸入來(lái)輔助完成的。而可調(diào)節(jié)增益值的IF放大器可提供額外增益,其最大值為10dB。
在該芯片內(nèi)的RF本機(jī)振蕩器和發(fā)送IF振蕩器可非常方便的提供相應(yīng)信號(hào),用來(lái)與外部的雙PLL頻率同步器一同工作。RF/IF本機(jī)振蕩器都需要使用外部調(diào)節(jié)元件(見應(yīng)用電路圖)。
接收器,發(fā)送器和2個(gè)本機(jī)振蕩器都可以通過(guò)芯片上的掉電控制管腳的設(shè)置工作在睡眠模式下,其開通或關(guān)斷可通過(guò)單片機(jī)來(lái)控制完成。例如,在接收模式下,單片機(jī)會(huì)把接收器以及RF/IF VCO開通,并關(guān)斷發(fā)送功能;而在發(fā)送模式下,單片機(jī)會(huì)把發(fā)送器以及RF/IF VCO開通,并關(guān)斷接收功能。如果需要,PA-EN管腳將被用來(lái)緩慢的向上或向下調(diào)節(jié)功放的輸出電平,只須在該管腳加載一個(gè)外部產(chǎn)生的線性坡面電壓即可。
圖1 內(nèi)部框圖
圖2 接收器的典型特性曲線棗NF vs. Freq
(左圖是溫度變化,右圖為VDD變化)
圖3 發(fā)送器的典型特性曲線棗Pout vs. Freq
(左圖是溫度變化,右圖為VDD變化)
圖4 RF VCO的典型特性曲線棗Freq vs. Cap
(左圖是溫度變化,右圖為VDD變化)
圖5 IF VCO的典型特性曲線棗Freq vs. Cap
(左圖是溫度變化,右圖為VDD變化)
圖6 數(shù)字無(wú)繩系統(tǒng)框圖
圖7 應(yīng)用電路圖
圖8 10x10x1.4 64管腳TQFP封裝