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(jì)、遙控?zé)o鍵入口和被動(dòng)式入口汽車(chē)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(bǔ)償。ATA5749型發(fā)送器的諸多參數(shù)可通過(guò)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(jiǎn)化RF板設(shè)計(jì)，有效降低設(shè)計(jì)成本。

2 主要特點(diǎn)
    ATA5749的主要特點(diǎn)如下：
    對(duì)于314．1～329．5 MHz和424．5～439。9 MHz的頻率范圍僅使用一個(gè)13．Ooo O MHz的晶體振蕩器，容差較大的晶體可利用PLL軟件進(jìn)行補(bǔ)償，快速晶體振蕩器的啟動(dòng)時(shí)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(guò)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(zhǎng)電池的使用壽命；
    該器件可通過(guò)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(shí)鐘(CLK)輸出頻率為3．25MHz或1．625 MHz。數(shù)據(jù)傳輸率可達(dá)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(hù)；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?jǐn)?shù)N PLL、XTO、上電／掉電、時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)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(xiàn)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(shí)為Vs提供低電阻通路，以交付直流電流到天線(xiàn)。PCB環(huán)路天線(xiàn)不應(yīng)超過(guò)1．5 mm的描線(xiàn)寬度，否則，環(huán)路天線(xiàn)的Q因數(shù)過(guò)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(shí)，用戶(hù)必須編程配置寄存器的所有32位。利用SPI總線(xiàn)從配置寄存器的MSB開(kāi)始對(duì)其進(jìn)行編程，配置寄存器由使能線(xiàn)(EN)、數(shù)據(jù)線(xiàn)(SDIN_TXDIN)和SPI總線(xiàn)時(shí)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(xiàn)定時(shí)如圖2所示。在32位編程結(jié)束后，SDIN_TXDIN線(xiàn)成為RF發(fā)送器的調(diào)制輸入。當(dāng)程序設(shè)計(jì)完成后，SCK信號(hào)對(duì)器件不起作用。為禁止發(fā)送器使其進(jìn)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(jìn)入關(guān)斷模式，XTO和PLL將停止工作。在沒(méi)有進(jìn)入關(guān)斷模式時(shí)，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(jìn)入復(fù)位寄存器模式，當(dāng)EN保持在低電平(至少10μs)時(shí)，SDIN TXDIN必須維持在高電平。在復(fù)位寄存器模式，PA和分?jǐn)?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(shí)例。

5 結(jié)束語(yǔ)
    ATA5749是ATmel推出的一種完全集成的高性能分?jǐn)?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(gè)13．0000 MHz的晶體，在300～450 MHz運(yùn)行，發(fā)送器的許多參數(shù)可通過(guò)SPI接口編程設(shè)置。該ATA5749 PLL發(fā)送器具有極高的設(shè)計(jì)靈活性，可大大簡(jiǎn)化RF板設(shè)計(jì)，降低系統(tǒng)成本，是壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等領(lǐng)域中應(yīng)用的理想選擇。