通信原理课程设计.docx
《通信原理课程设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《通信原理课程设计.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
通信原理课程设计
南华大学
通信原理课程设计
题目：
基于TDA5100FSK/ASK发射器
指导老师：
李圣
班级：
电子信息01班
姓名：
滕杨
学号：
20109470106
绪论
TDA5100是infiineon公司推出的单片ASK/FSK发射器，芯片内集成有晶体振荡器.压控振荡器.相位检波器.分频器.功率放大器等电路；频率范围为868-870MHz和433-435MHz。
电源电压为2.1-4V，电流小于7mA，提供低功耗模式，可选择石英晶体振荡器为微控制器提供可编程的分频时钟输出。
可用于无健进入系统.遥控系统.通信系统和安防等系统中。
目录
1.芯片简介.......................................................1
1.1芯片说明.................................................1
1.2芯片参数.................................................1
2.引脚功能描述....................................................1
引脚定义和功能...............................................2
3.内部结构与工作原理...............................................6
1、内部结构......................................................6
2.工作原理.......................................................6
2.1晶体振荡器...................................................7
2.2功率放大.....................................................7
2.3低功耗检测...................................................8
2.4功率模式.....................................................8
（1）掉电模式...................................................8
（2）锁相环.....................................................8
（3）传输模式...................................................9
（4）功率模式控制..............................................10
2.5ASK和FKS调制................................................11
4.电路原理图和PCB图...............................................11
原理图........................................................11
PCB图..........................................................12
5.心得体会.........................................................12
6.参考献..........................................................13
一芯片简介
1.芯片说明
TDA5100A是一种单芯片ASK为315兆赫频段发射。
该IC提供了高集成度，只需少量的外部元件。
该器件包含一个完全集成的PLL合成器和一个高效率的功率放大器来驱动环形天线。
一个特殊的电路设计和独特的功放设计用来保存当前的消费，因此，以节省电池生活。
此外像省电模式，低功率检测和分裂的时钟输出功能的实现TDA5100已经实施了25GHz的硅双极工艺（西门子法“B6HF”）。
它支持高达100KB/s，使用ASK和高达40KB/s，使用FSKdigital调制数据速率所有低功率器件（LPD）的无线应用。
基本结构是一个带有完全集成的片上VCO的频率在PLL频率在869MHz范围的合成器电路。
这个频率被划分为基于13.5MHz参考频率的64等分，或分为基于一个6.8MHz参考频率的128等分。
功率放大器工作在869MHz时是驱动的一个操作隔离驱动的VCO。
在434MHz的运行时是通过先除以两个VCO的频率。
功率放大器是一个C类配置。
它经过提供高功率效率。
无论是通过调制在FSK调制应用的参考振荡器频率或通过调制载波幅度在ASK应用中使用数字输出电源控制引脚
2.芯片参数
频率选择范围：
433-435MHzand868-870MHz
完整压控振荡器和锁相环合成器
高效功率放大器
输出电压：
+4dBm（434MHz）,+1dBm（869MHz）
供应电压范围：
2.1V-4.0V
最小供应电流：
IS=6.9mA
最快上升时间：
≤1ms
二引脚功能描述
引脚定义和功能
引脚标号
符号
接口示意图
1
PDWN
接口SchematicDisable针发射电路。
PDWN<0.7V关闭所有发射器的功能。
PDWN>1.5V发射器可以访问所有功能。
PDWN输入将被拉升由40μA通过设置FSKDTA或ASKDTA内部逻辑高状态。
2
LPD
此引脚提供输出指示电源电压VS低压状态。
VS<2.15V将设置LPD到低状态。
内部上拉的40μA电流使输出电压高于2.15一个高状态五
3
VS
该引脚是用来提供直流偏置，发射电子。
射频旁路电容应直接连接到这个引脚，返回尽可能短的接地。
4
LF
电荷泵的输出和输入到VCO的控制。
内部环路滤波器的设计为150kHz的环路带宽。
环路带宽可减少使用一个外部RC网络。
5
GND
一般接地
6
ASKDTA
数字调幅可以通过该管脚传给PA。
ASKDTA>1.5V或开放使PA。
ASKDTA<0.5V禁用PA
7
FSKDTA
数字频率调制可以传授给XO这个引脚。
根据不同的参考VCO振荡频率。
FSKDTA<0.5V关闭引脚11FSKOUT开关。
一个电容可以切换到XO网络这种方式。
在XO的频率将被转移给设计FSK频率偏差。
FSKDTA>1.5V或开放将设置FSKOUT切换到高阻抗状态。
8
CLKOUT
输出提供一个外部设备。
一个外部上拉电阻，必须按照对外部设备的驱动需求增加。
一个3.39MHz的时钟频率可以选定在CLKDIV输入，PIN9逻辑低。
逻辑高或在CLKDIV输入一个开放将导致一个847.5kHzCLKOUT的频率。
9
CLKDIV
该引脚用于选择所需的CLKOUT时钟分频信号。
逻辑低CLKDIV<0.5V选择在引脚8339MHz的输出信号。
逻辑高CLKDIV>1.5V或公开选择847.5kHz输出信号。
10
COSC
该引脚连接到参考振荡器电路。
参考振荡器配置的负阻抗转换器的类型。
它提出了一系列一个在COSC引脚电感负电阻
11
FSKOUT
该引脚是由在7脚FSKDTA信号激活开关。
该开关是关闭的逻辑在FSKDTA脚低。
它是开放的逻辑高或在FSKDTA输入打开。
FSKOUT将切换额外电容与参考晶体拉网由在设计FSK发送器的输出频率频移量的晶体产生的频率
12
FSKGND
为FSK调制输出FSKOUT的接地。
13
PAGND
为功率放大器的接地。
所有功率放大器的RF接地线应连接到该管脚。
14
PAOUT
射频发射器输出引脚。
直流路径VS必须由天线匹配网络提供。
15
FSEL
该引脚用于选择所需的发射频率。
FSEL<0.5时访问434MHz的频率范围。
FSEL>1.5V或开路就会转换成发射器的869MHz模式。
16
CSEL
该引脚设置为逻辑低（CSEL<0.5V）使用6.7MHz频率的内部参考分频器。
逻辑高（CSEL>1.5V或开路）使用13.5MHz参考频率
三．内部结构与工作原理
内部结构
工作原理
TDA1脚是发射电路使能控制端当PDWN<0.7V时关闭所有发射器功能。
通过ASKDAT端把数字调幅信号加到功率放大器（PA）或者通过FSDAT把数字调频信号加到加到晶体振荡器电路。
VCO根据基准振荡器的频率跟着变化，当FSKDAT<0.5v时闭合11脚的FSAOUT
开关，这时一个电容被转接到XO网络。
XO网络的频率将被改变，产生FSK頻偏，FSKDAT>1.5V或者开路时将设置FSKOUT开关到高阻状态，CLKOU为时钟输出的端，当CLKDIV输入逻辑低电平时CLKOUT的输出频率为3.9HZ,当CLKDIV输入逻辑高电平或者开路时，CLKOUT输出的时钟频率为847.5HZ
4.1PLL合成
该锁相环频率合成器构成的电压控制振荡器（压控振荡器），异步分频器链，相位检测器，电荷泵和一个环路滤波器。
这是全面实施芯片。
调谐电路的压控振荡器构成-荷兰螺旋电感和变容二极管是对芯片。
因此，没有任何外部元件是必要的。
压控振荡器是630兆赫。
振荡器的信号是向合成分压器链和功率放大器。
整体分工的比例，异步除法链是64。
第一阶段探测器是一个IV型钯与电荷泵。
无源环路滤波器是实现了芯片。
在所有315MHz的申请，CSEL引脚没有连接（逻辑高）。
4.2晶体振荡器
晶体振荡器的运作，在9.84兆赫。
频率615kHz或2.46兆赫，可在时钟输出CLKOUT（引脚8），以推动时钟输入一个微控制器。
频率CLKOUT（引脚8）是控制信号CLKDIV（引脚9）
CLKDIV（引脚9）
CLKOUT频率
低
2.46MHZ
打开
615MHZ
1）低：
电压引脚<0.2v
2）开放：
开放的引脚
实现FSK信号的传输，振荡器的频率，可以由一个失谐固定数额由开关1外部电容通过FSKDTA（引脚11）。
条件开关控制信号FSKDTA（引脚7）。
FSKDTA（引脚7）的FSK开关
FSKDTA（pin7）
FSK开关
低
封闭
开，高
打开
1）低：
电压引脚<0.5v
2）开放：
开放的引脚
3）高：
电压引脚>1.5伏特
4.3功率放大器
在315兆赫，功率放大器是压控振荡器的频率除以2。
功率放大器直接从电压
控制振荡器。
这是控制FSEL（引脚15）所述，在见下表。
这是不推荐用于这个频率范围内。
FSEL（引脚15）
辐射频段
低
315MHZ
打开
630MHZ（不推荐）
1）低：
电压引脚<0.5v
2）开放：
开放的引脚
由信号ASKDTA（引脚6）可控制功率放大器可以打开和关闭。
ASKDTA（引脚6）
功率放大器
低
关
开放，高
开
1）低：
电压引脚<0.5v
2）开放：
开放的PIN
3）高：
电压引脚>1.5伏特
功率放大器
升级会员 