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基于MC33591/MC33592的315MHz/434MHz OOK/FSK接收电路设计

2017-08-28 05:39 摘要：给出了一种基于MC33591/MC33592设计的315MHz/434MHz OOK/FSK接收电路，该电路的数据速率为１～11kbaud,OOK/FSK灵敏度为－105dBm，最快唤醒时间为１ｍｓ，电源电压为：VGND-0.3～5.5V，在运行和配置模式时的电源电流为7.4mA，待机模式时的电流消耗为250μＡ，此外，该接收电路还具有三线SPI接口，可以直接与微控制器进行接口。

ＭＣ３３５９１／ＭＣ３３５９２是一个单片集成接收器，该芯片内含６６０ｋＨｚ的中频带通滤波器、完整的ＶＣＯ、可消除镜像的混频器、曼彻斯特编码时钟再生电路以及完整的ＳＰＩ接口。可用于设计３１５ＭＨｚ／４３４ＭＨｚ ＯＯＫ／ＦＳＫ接收电路。

１　ＭＣ３３５９１／ ＭＣ３３５９２的引脚功能

ＭＣ３３５９１采用ＬＱＦＰ２４封装形式，其引脚排列如图１所示，各引脚功能如表１所列。

表1 MC33591/MC33592引脚功能描述

引 脚符 号

描 述

1，2VCC5V电源3VCCLNA5V LNA电源4RFINRF输入5GNDLNALNA接地端6GNDSUB辅助接地端7PFD连接到VCO控制电压8GNDVCOVCO接地端9GND芯片接地10XTAL1基准晶振11XTAL2基准晶振12CAGCOKK IF AGC（自动增益控制）电容接入端，FSK基准13DMDAT数据解频（OKK和FSK解调）14RESETB状态机复位15，16MISO，MOSISPI输入/输出接口17SCLKSPI接口时钟18VCCDIG5V数学电源19GNDDIG数字接地20RCBGAP参考电压输出21STROBE选通振荡器控制输入或待机/工作控制信号外部输入22CAFC自动频率控制电容接入端23MIXOUT混频输出24CMIXAGC混频AGC(自动增益控制）电容端

２　内部结构与工作原理

ＭＣ３３５９１／ ＭＣ３３５９２的射频部分由能消除镜像干扰的混频器、６６０ｋＨｚ的中频带通滤波器、自动增益控制级和ＯＯＫ／ＦＳＫ解调器组成。控制部分则包含有数据管理器、配置寄存器、串行接口、状态控制器等。其ＳＰＩ接口可对调制方式进行编程选择。电路的数据可以从比较器输出，或者在数据管理器使能时从ＳＰＩ端口输出。

２．１ 本机振荡器

由于ＰＬＬ环路滤波器已被集成在ＩＣ中，因此实际应用中的元器件数值可以根据本振参数在ＰＦＤ引脚通过一个外部滤波器作略微的改进。使用者可以通过附加外部滤波器来选择最佳工作状况。锁相环电路增益可以由ＰＧ位编程设置，该位置为１时，环路为低增益状态。

２．２ 通信协议

用ＭＣ３３５９１／ＭＣ３３５９２进行通信时，数据通过曼彻斯特编码后的占空系数：在ＯＯＫ模式为４８％～５２％，而在 ＦＳＫ模式时为４５％～５５％。此外，该通信协议编码还包括前同步（Ｐｒｅａｍｂｌｅ）、ＩＤ（识别）、报头（Ｈｅａｄｅｒ）字和数据等。其中ＩＤ（识别）字的内容是按曼彻斯特编码，并被预先装入电路中的配置寄存器２。识别字传输速率与数值传输速率一致。

为了与识别或报头字编码不同，前同步字的内容必须仔细定义。

报头字应当是４位曼彻斯特编码“０１１０”或者是它的补码。

一般数据（Ｄａｔａ）应紧跟报头而没有任何延迟。数据由一个信息结束命令煟牛睿洌ｏｆ－Ｍｅｓｓａｇｅ ＥＯＭ牻崾，ＥＯＭ由２个ＮＲＺ连续的１或０组成。当采用ＦＳＫ调制时，数据由一个ＥＯＭ结束，而不能简单地被射频信号终止。

图２给出了一个带有前同步字、识别字、报头字并跟随２数据位及结束字的完整信号，前同步通常放在识别和报头两个字的前面。 大学排名

图３是一个使用ＩＤ检测的完整信号示意图。当接收机进入等待模式时，通常需要的设置时间一般为１ｍｓ。