VHF/UHF无线发射芯片RF2516的原理与应用
ｒｆ２５１６是ｒｆ ｍｉｃｒｏ ｄｅｖｉｃｅ公司推出的一种单片ａｍ／ａｓｋ ｖｈｆ／ｕｈｆ发射芯片，可工作于１００ｍｈｚ～５００ｍｈｚ，并采用ａｍ／ａｓｋ调制方式。其片内集成了ｐｌｌ、ｖｃｏ和参考振荡器。工作电压为２．２５ｖ～３．６ｖ，可为５０ω负载提供±１０ｄｂｍ的输出功率。
ｒｆ２５１６可应用在３１５ ｍｈｚ～４３３ ｍｈｚ 的远程无钥匙接入系统、无线安全系统及其它远程控制设备中。由于其片内集成了ｖｃｏ、鉴相器、预定标器和参考振荡器,因此,只要外接一个晶体谐振器就可构成完整的锁相环。ｒｆ２５１６除了具有标准的掉电模式外，还具有自动锁相检测功能。当ｐｌｌ失锁时，发射输出无效.
１ 引脚功能
ｒｆ２５１６采用１６脚ｑｓｏｐ封装形式。下面是其各引脚的功能说明：
脚１(ｏｓｃｂ):该脚直接和参考振荡器三极管的基极相连。一个６８ｐｆ的电容接在该脚和引脚２间；
脚２(ｏｓｃｅ): 该脚直接和参考振荡器三极管的发射极相连。一个３３ｐｆ的电容接在该脚和地之间；
脚３(ｐｄ):当该脚为低电平时，所有的电路关闭；当该脚为高电平时，电路正常工作；
脚４（ｇｎｄ）：ｔｘ ｏｕｔ放大器的接地端，应使引线尽量短并直接连接到地，以求最佳的工作性能；
脚５（ｔｘｏｕｔ）： 发射输出端，该脚是集电极开路输出端，需要接一个馈电电感与匹配电容，构成集电极谐振匹配电路?同时给放大器的集电极馈电;
脚６（ｇｎｄ１）：ｔｘ输出缓冲放大器接地端；
脚７（ｖｃｃ１）：该脚给缓冲放大器提供偏置；
脚８（ｍｏｄ ｉｎ）：ａｍ、数字调制信号通过该脚加给载波。一个外部电阻通过该脚给输出放大器提供偏置，其电压不能超过１．１ｖ，过高的电压可能损坏器件；
脚９（ｖｃｃ２）： 该脚用来给ｖｃｏ、晶体振荡器、鉴相器提供直流偏置。中频旁路电容应直接接在该脚和地之间；
脚１０（ｇｎｄ２）：数字ｐｌｌ接地端；
脚１１（ｖｒｅｆ ｐ）：旁路偏置参考电压引脚，旁路电容应选择合适的大小以给参考晶体振荡器滤波，旁路电容直接和该脚相连；
脚１２（ｒｅｓｎｔｒ－）：该脚用来给ｖｃｏ提供直流控制电压，并调节ｖｃｏ的中心频率；
脚１３（ｒｅｓｎｔｒ ＋）：和引脚１２相同；
脚１４（ ｌｏｏｐ ｆｌｔ）： 泵电路输出端，从该脚到地的ｒｃ网络用来设置ｐｌｌ带宽；
脚１５（ｌｄ ｆｌｔ）：该脚用来设置锁定检测电路的门限，旁路电容用来和片内１ｋω电阻设置ｒｃ时间常数。这个信号用来控制ｍｏｄ ｉｎ电路。时间常数应是参考周期的１０倍；
脚１６（ｄｉｖ ｃｔｒｌ）：预置分频器控制端，高电平选择６４分频，低电平选择３２分频。
２ 内部结构
ｒｆ２５１６的内部结构如图１所示。ｒｆ２５１６中的参考振荡器是ｃｏｌｐｉｔｔｓ（考毕兹）型振荡器（电容反馈式三点振荡电路）。引脚１（ｏｓｃ ｂ）和引脚２（ｏｓｃ ｅ）通常与振荡三极管相连。两个电容的大小分别为６８ｐｆ和３３ｐｆ。ｃｏｌｐｉｔｔｓ型振荡器具有高可靠性、相位噪声合适等特性。
预定标器的作用是通过设置ｄｉｖ ｃｔｒｌ引脚上的逻辑电平将ｖｃｏ的输出频率６４分频或３２分频。高电平选择６４分频，低电平选择３２分频。分频后的信号将反馈到鉴相器内与参考频率进行比较。
ｒｆ２５１６片内集成有鉴相器和电荷泵。鉴相器可将参考振荡器和ｖｃｏ的相位进行比较。它的输出一般与电荷泵相连。鉴相器是双稳态触发型数字鉴相器，也称为数字鉴相／鉴频器或数字三态比较器。其电路主要由两个ｄ触发器组成，它们的输出加到与非门。与非门的输出与触发器的复位端相连。 触发器的输出还和电荷泵相连。每个触发器的输出是一脉冲信号，它的频率与触发器的输入信号频率有关。当两个触发器的输入相同时，其输出被锁频锁相。而当输入不同时，触发器将提供信号给电荷泵，并由电荷泵对环路滤波器充电、放电或进入高阻状态，这也是三态数字比较器的来历。这种鉴相器的主要优点是能够纠正相位和频率误差。当已锁相时，鉴相器可用相位误差来纠正；当失锁时，鉴相器用频率误差来纠正。这种鉴相器可以在任何条件下进入锁相状态。
器件中的电荷泵由两个三极管组成，一个给环路滤波器充电，另一个给环路滤波器放电。它的输入是鉴相器的触发器输出信号。因为有两个ｄ触发器，所以有四种状态。环路滤波器可对来自电荷泵的脉冲进行积分，以得到ｖｃｏ的控制电压。
ｖｃｏ的输出通过缓冲放大器加到预定标器电路，可选择进行６４分频或３２分频位与参考振荡器频率进行比较。
发射放大器由驱动极和集电极开路的两级放大电路组成。可在３．６ｖ电压作用下给５０ω负载提供＋１０ｄｂｍ的输出功率。
锁相检测电路和鉴相器的输出相连，可在ｖｃｏ和参考振荡器没有锁定时，控制锁相检测电路使发射电路不工作。
３ 应用电路
图２所示是ｒｆ２５１６工作于３１５ｍｈｚ的射频发射电路。该电路工作时，音频信号控制变容二极管ｄ１的电容，该电容是晶体谐振回路的一个电容，可用于音频信号对载波的直接调频。图２电路中，ｒｆ２５１６的引脚５接有５０ω的微带传输线，它只有阻性，而无感性。电容ｃ３和电感ｌ１构成的倒ｌ型谐振匹配回路可谐振于３１５ｍｈｚ，并与无线辐射阻抗匹配。电阻ｒ３和电容ｃ４是电源的馈电回路。电阻ｒ５和电容ｃ７组成的ｒｃ网络用来设置ｐｌｌ的带宽。
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１ 引脚功能
ｒｆ２５１６采用１６脚ｑｓｏｐ封装形式。下面是其各引脚的功能说明：
脚１(ｏｓｃｂ):该脚直接和参考振荡器三极管的基极相连。一个６８ｐｆ的电容接在该脚和引脚２间；
脚２(ｏｓｃｅ): 该脚直接和参考振荡器三极管的发射极相连。一个３３ｐｆ的电容接在该脚和地之间；
脚３(ｐｄ):当该脚为低电平时，所有的电路关闭；当该脚为高电平时，电路正常工作；
脚４（ｇｎｄ）：ｔｘ ｏｕｔ放大器的接地端，应使引线尽量短并直接连接到地，以求最佳的工作性能；
脚５（ｔｘｏｕｔ）： 发射输出端，该脚是集电极开路输出端，需要接一个馈电电感与匹配电容，构成集电极谐振匹配电路?同时给放大器的集电极馈电;
脚６（ｇｎｄ１）：ｔｘ输出缓冲放大器接地端；
脚７（ｖｃｃ１）：该脚给缓冲放大器提供偏置；
脚８（ｍｏｄ ｉｎ）：ａｍ、数字调制信号通过该脚加给载波。一个外部电阻通过该脚给输出放大器提供偏置，其电压不能超过１．１ｖ，过高的电压可能损坏器件；
脚９（ｖｃｃ２）： 该脚用来给ｖｃｏ、晶体振荡器、鉴相器提供直流偏置。中频旁路电容应直接接在该脚和地之间；
脚１０（ｇｎｄ２）：数字ｐｌｌ接地端；
脚１１（ｖｒｅｆ ｐ）：旁路偏置参考电压引脚，旁路电容应选择合适的大小以给参考晶体振荡器滤波，旁路电容直接和该脚相连；
脚１２（ｒｅｓｎｔｒ－）：该脚用来给ｖｃｏ提供直流控制电压，并调节ｖｃｏ的中心频率；
脚１３（ｒｅｓｎｔｒ ＋）：和引脚１２相同；
脚１４（ ｌｏｏｐ ｆｌｔ）： 泵电路输出端，从该脚到地的ｒｃ网络用来设置ｐｌｌ带宽；
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