藍(lán)牙無(wú)線收發(fā)器T2901及其應(yīng)用

    摘要：T2901是ATMEL公司生產(chǎn)的藍(lán)牙無(wú)線收發(fā)器，它采用TEMIC半導(dǎo)體先進(jìn)工藝制造，可應(yīng)用于2.45GHz ISM頻帶。文中介紹了T2901的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、引腳排列和工作原理，并在最后給出了其典型應(yīng)用電路。

    關(guān)鍵詞：T2901;藍(lán)牙；無(wú)線收發(fā)

１ T2901簡(jiǎn)介

Ｔ２９０１是采用ＴＥＭＩＣ半導(dǎo)體先進(jìn)工藝制造的２．４５ＧＨｚ ＩＳＭ頻帶藍(lán)牙收發(fā)器，片內(nèi)含有頻率合成器、壓控振蕩器、鏡像抑制混頻器、斜坡信號(hào)發(fā)生器和輔助的穩(wěn)壓器。發(fā)射器采用先進(jìn)的閉環(huán)調(diào)制技術(shù)，發(fā)射器功率放大器輸出功率為＋３ｄＢｍ。電源電壓范圍為２．７Ｖ～３．３Ｖ（芯片外附加的ＰＮＰ晶體管的工作電壓為６Ｖ）。該芯片只需要幾個(gè)低成本的外部元件即可工作，不需要機(jī)械調(diào)諧。

２　主要技術(shù)特性

Ｔ２９０１的工作電壓為２．７～３．３Ｖ，典型值為３Ｖ；ＴＸ端的總供電電流為６４ｍＡ，ＲＸ端的總供電電流為６９ｍＡ，待機(jī)電流在１～１００μＡ之間。最大輸出功率３～５ｄＢｍ，最小輸出功率－２７ｄＢｍ。邏輯輸入引腳輸入高電平１時(shí)，電壓最小值１．５Ｖ；輸入低電平０時(shí)，電壓最大值０．５Ｖ；邏輯輸入電流－５～５μＡ。

３　芯片封裝與引腳功能

Ｔ２９０１采用ＴＱＦＰ－４８封裝，引腳排列如圖１所示。

４　內(nèi)部結(jié)構(gòu)與工作原理

Ｔ２９０１的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖２所示，芯片內(nèi)部包含有低噪聲放大器（ＬＮＡ）、鏡像抑制混頻器（ＩＲ ＭＩＸ-ＥＲ）、一級(jí)中頻放大器（ＩＦ ＡＭＰ１）、二級(jí)中頻放大器（ＩＦ ＡＭＰ２）、用于解調(diào)調(diào)諧的Ｄ／Ａ轉(zhuǎn)換器（ＤＡＣ）、基帶濾波器（ＢＢＦ）、ＲＳＳＩ（接收信號(hào)強(qiáng)度指示器）、壓控振蕩器（ＶＣＯ）、ＶＣＯ的電壓基準(zhǔn)（ＶＣＯ ＲＥＧ）、基準(zhǔn)計(jì)數(shù)器（ＲＣ）、ＰＣ（可編程計(jì)數(shù)器）、鑒相器（ＰＤ）、充電泵（ＣＰ）、斜坡電壓信號(hào)發(fā)生器（ＲＡＭＰ ＧＥＮ）、調(diào)制補(bǔ)償電路（ＭＣＣ）、發(fā)射數(shù)據(jù)高斯濾波器（ＧＦ）、輔助穩(wěn)壓器（ＡＵＸ ＲＥＧ）、發(fā)射功率放大器（ＴＸ ＰＡ）、３線式總線（３－ＷＩＲＥ ＢＵＳ）、控制邏輯電路（ＣＴＲＬ ＬＯＧＩＣ）等。

（１）接收器

ＲＦ＿ＩＮ引腳的ＲＦ輸入信號(hào)饋送到鏡像抑制混頻器，鏡像抑制混頻器的差分輸出端ＭＩＸＥＲ＿ＯＵＴ１和ＭＩＸＥＲ＿ＯＵＴ２ 驅(qū)動(dòng)中心頻率為１１１ＭＨｚ的ＩＳ－ＳＡＷ濾波器。ＩＦ放大器ＩＦ＿ＡＭＰ１和ＩＦ＿ＡＭＰ２（具有ＲＳＳＩ功能）通過(guò)引腳ＩＦ＿ＴＡＮＫ連接到外部諧振回路，從而把信號(hào)傳輸?shù)浇庹{(diào)器ＤＥＭＯ并通過(guò)基帶濾波器ＢＢ輸出。為了使解調(diào)器調(diào)諧，芯片內(nèi)集成了一個(gè)５位Ｄ／Ａ轉(zhuǎn)換器以控制片上變?nèi)荻O管。

（２）發(fā)射器

ＴＸ＿ＤＡＴＡ引腳的發(fā)射數(shù)據(jù)通過(guò)集成的高斯濾波器（ＧＦ）濾波后，饋送到具有２倍輸出頻率的壓控振蕩器（ＶＣＯ）。調(diào)制后，信號(hào)被２分頻，并通過(guò)ＴＸ／ＲＸ轉(zhuǎn)換開關(guān)到達(dá)發(fā)射功率放大器（ＴＸ ＰＡ）。這個(gè)受控的功率放大器可在ＴＸ＿ＯＵＴ引腳上輸出＋３ｄＢｍ的功率。斜坡電壓發(fā)生器ＲＡＭＰ ＧＥＮ 由ＲＡＭＰ＿ＯＵＴ引腳為外接功率放大器的斜坡電壓信號(hào)提供。斜坡電壓信號(hào)的斜率由ＲＡＭＰ＿ＳＥＴ腳上的電容來(lái)控制。

圖2

    （３）合成器

鏡像抑制混頻器（ＩＲ ＭＩＸＥＲ）、ＴＸ驅(qū)動(dòng)器和可編程計(jì)數(shù)器ＰＣ是由集成的ＶＣＯ（包括片上電感和變?nèi)荻O管）驅(qū)動(dòng)的。３位Ｄ／Ａ轉(zhuǎn)換器用來(lái)預(yù)置所要求的頻率，Ｄ／Ａ的輸出信號(hào)分頻后，給ＴＸ ＩＲＭＩＸＥＲ 、ＩＲＭＩＸＥＲ 的０／９０°移相器、ＰＣ的鑒相器ＰＤ提供所需的頻率。利用基于調(diào)制補(bǔ)償電路ＭＣＣ的先進(jìn)的閉環(huán)調(diào)制概念，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)約束多時(shí)隙操作。

（４）電源

為了獲得最小干擾和最大的信號(hào)隔離度，使用了一個(gè)帶外部ＰＮＰ晶體管的能隙穩(wěn)壓器。另外３個(gè)獨(dú)立的內(nèi)部穩(wěn)壓器可提供多級(jí)低功耗和省電模式。

（５）ＭＣＣ 的預(yù)置和發(fā)射器的高斯發(fā)射濾波器

在對(duì)ＰＬＬ編程后（３總線使能輸入置為高電平），到數(shù)據(jù)前同步碼開始前的這段時(shí)間內(nèi)，發(fā)送對(duì)稱、交替的１／０數(shù)據(jù)流。

（６）串行程序總線

基準(zhǔn)計(jì)數(shù)器和可編程計(jì)數(shù)器都能通過(guò)３線式總線進(jìn)行編程（ＣＬＯＣＫ、ＤＡＴＡ和 ＥＮＡＢＬＥ）。

圖3

５　典型應(yīng)用電路

Ｔ２９０１的典型應(yīng)用電路如圖３所示。