1概述
    02是美國MICREL半導體公司新推出的一款用于無線應(yīng)用的單片發(fā)射機射頻集成電路。它采用了該公司的QwikRadioTM射頻技術(shù)，真正實現(xiàn)了“數(shù)據(jù)入，天線出”的功能。
    MICRF102具有在芯片內(nèi)自動進行天線調(diào)諧的功能，免去了復雜的人工調(diào)整，從而大大降低了生產(chǎn)開發(fā)的成本。它可用于各種UHF免申請頻段，全面兼容各種ASK/OOK（幅度鍵控/開關(guān)鍵控）UHF接收方式，并可用于從100bps～20kbps范圍內(nèi)的調(diào)制數(shù)據(jù)率。
    在與MICREL公司開發(fā)的各種QwikRadioTM接收電路配合應(yīng)用時，MICRF102可實現(xiàn)極低的成本和很高的可靠性，可廣泛應(yīng)用于各種無線遙控和射頻數(shù)據(jù)鏈接系統(tǒng)中。

圖1MICRF102的引腳排列

2主要特點
        (1)完整的UHF頻段單片發(fā)射機電路
        (2)發(fā)射頻率范圍：300MHz～470MHz
        (3)最大調(diào)制數(shù)據(jù)率：20kbps
        (4)自動天線調(diào)諧，免人工調(diào)整
        (5)外部引腳少
        (6)低靜態(tài)電流：<0.04μA
        (7)采用8引腳SOIC封裝（外形尺寸為4.8mm×3.9mm×1.6mm）
3引腳排列及說明
        MICRF102的引腳排列如圖1所示，各引腳的功能及符號見表1所示。
4方框圖
        圖2給出MICRF102的原理框圖。

圖2MICRF102的方框圖

圖3MICRF102電路的射頻輸出功率與PC腳電壓的關(guān)系曲線

表1MICRF102的引腳功能及符號

引腳序號

符號

引腳功能

1

PC

射頻輸出功率控制端

2

VDD

電源正輸入端

3

VSS

電源地

4

REFOSC

參考振蕩頻率輸入端

5

STBY

發(fā)射模式控制端。當該腳接VDD時工作于發(fā)射模式；接VSS時工作于靜態(tài)守侯模式。

6

ANTP

射頻功率輸出正端，用于驅(qū)動發(fā)射環(huán)形天線的高端。

7

ANTM

射頻功率輸出負端，用于驅(qū)動發(fā)射環(huán)形天線的低端。

8

ASK

幅度鍵控調(diào)制數(shù)據(jù)輸入端。對于等幅波方式，應(yīng)將此引腳接至VDD端。

        在圖2所示框圖中，（1，2，3，4，5）構(gòu)成UHF頻率合成器，用于產(chǎn)生滿足輸出需要的載波頻率。其中的同相路信號（I）用于驅(qū)動功放，正交路信號（Q）與天線信號相位進行比較以調(diào)諧天線。功率控制單元感應(yīng)天線信號并控制功放的偏置電流以調(diào)節(jié)發(fā)射功率。在ANTP與ANTM端外接一個PCB環(huán)形天線與IC內(nèi)電路構(gòu)成LC并聯(lián)調(diào)諧回路。
5電性能參數(shù)
5.1絕對最大額定值
    MICRF102的絕對最大額定值見表2所示。

表2MICRF102的絕對最大額定值

項目

符號

數(shù)值

單位

電源電壓

VDD

＋6

V

I/O腳電壓

VSS－0.3～VDD＋0.3

存儲溫度范圍

TS

－65～＋150

℃

引線耐焊接溫度（10秒）

TD

＋300

℃

5.2推薦工作條件#p#分頁標題#e#
        MICRF102的推薦工作條件見表3所示。
5.3電參數(shù)及特性曲線
        MICRF102電路的主要電特性參數(shù)見表4所示。MICRF102電路的射頻輸出功率與PC（1）腳電壓的關(guān)系曲線如圖3所示。

表3MICRF102的推薦工作條件

項目

符號

數(shù)值

單位

最小

最大

VDD

4.75

5.5

V

最大輸入紋波電壓

VPP

10.0

mV

PC腳輸入范圍

VPC

150.00

350.0

mV

工作環(huán)境溫度

TA

0.00

＋85.0

℃

可編程發(fā)射頻率范圍

fTX

300.00

470.0

MHz

表4MICRF102電路的主要電特性參數(shù)

（若無其它規(guī)定，4.75V

fREFOSC=12.1875MHz,STBY=VDD。）

參數(shù)

條件

最小

典型

最大

單位

電源部分

靜態(tài)電流IQ

VSTBY<0.5V,VASK<0.5V或VASK>VDD－0.5V

0.04

μA

峰值電流ION

發(fā)射載頻為315MHz

6

10.5

mA

發(fā)射載頻為433MHz

8

12.0

mA

射頻輸出及調(diào)制部分

輸出功率POUT

參見圖3所示曲線

dBm

ASK調(diào)制數(shù)據(jù)率

20.0

kbps

變?nèi)莨苷{(diào)諧范圍

4

6

8.0

pF

參考振蕩部分

參考振蕩器輸入阻抗

300

kΩ

參考振蕩源電流

6

μA

參考振蕩器輸入電壓（峰－峰值）

0.2

0.5

VPP

6MICRF102電路的應(yīng)用
6.1設(shè)計步驟
    MICRF102單片發(fā)射機的設(shè)計步驟如下：
    （1）根據(jù)發(fā)射載波頻率選擇適當?shù)膮⒖颊袷幤黝l率；

圖4增加外部電容器時的調(diào)諧原理圖

圖5PCB印制環(huán)形天線（單位：mm）

        (2)確保在發(fā)射頻率處天線諧振;
        ——第一類情況，天線感抗可匹配于IC內(nèi)部變?nèi)莨苷{(diào)諧范圍的中心；
        ——第二類情況，為使天線感抗與IC匹配，增加外部電容器（串聯(lián)或并聯(lián)于天線兩端）；
        (3)根據(jù)期望的射頻輸出功率設(shè)定PC（1）腳的電壓值。
6.2外圍電路的選擇
6.2.1參考振蕩部分
    發(fā)射載波頻率（fTX）與參考振蕩頻率（fREFOSC）有如下關(guān)系：
    fTX=32×fREFOSC
    （4）腳的參考振蕩器輸入可選用晶體振蕩器或信號發(fā)生器實現(xiàn)。正確的參考振蕩器選擇是保證電路正常工作的關(guān)鍵。當選用晶體振蕩器時，其等效串聯(lián)電阻必須小于或等于20Ω；當選用信號發(fā)生器時，其輸入信號振幅應(yīng)大于200mVP－P且小于500mVP－P。
6.2.2天線部分
    MICRF102電路設(shè)計為驅(qū)動一個環(huán)形天線，其中有一差分輸出用于驅(qū)動感性負載。MICRF102內(nèi)部的變?nèi)莨芘c天線的感抗自動調(diào)諧至設(shè)定的發(fā)射頻率。由于MICRF102可動態(tài)地適應(yīng)多種外界因素（如環(huán)境溫度的變化，人體觸及天線效應(yīng)等）對天線感抗造成的影響，保證天線的調(diào)諧，故實際設(shè)計工作可大大簡化，僅根據(jù)需要選擇天線的電感值即可（必要時還應(yīng)選擇適當?shù)耐獠恐C振電容器）。
    在最簡單的情況下，外部環(huán)形天線的電感值應(yīng)選擇為使MICRF102的變?nèi)莨艿刃щ娙軨為6.5pF時電路諧振。
    按如下公式即可求得天線電感L：
    L=1/4π2f2TXC
    如果環(huán)形天線的電感值無法選定在由以上公式確定的標準值，則需要在天線端并聯(lián)（或串聯(lián)）一外部電容器以滿足要求。通過MICRF102內(nèi)部的變?nèi)莨苷{(diào)整諧振電容器的總電容值，如圖4所示。
    實際的環(huán)形天線是采用PCB印制銅線條來實現(xiàn)的。采用PCB印制天線，有助于減小實際電路的尺寸，并有利于天線電感量的穩(wěn)定。由于這種PCB印制天線可視為由矩形截面導體構(gòu)成的，故按矩形截面導體的電感量計算公式即可從所需的電感值確定環(huán)形天線的尺寸。矩形截面導體電感量L1的計算公式[3]如下，形狀如下圖所示：#p#分頁標題#e#

圖5示出在發(fā)射載波頻率為315MHz時PCB環(huán)形天線的形狀與尺寸。
6.2.3電源旁路電容器的選擇
    為保證MICRF102電路能穩(wěn)定可靠的工作，正確的電源旁路是必要的。通常情況下，電源旁路電容器選為4.7μF并聯(lián)100pF電容器即可，必要時還可再并聯(lián)一個0.1μF電容器。在實際進行PCB布線時還應(yīng)注意旁路電容器到IC電源引腳的連線應(yīng)盡可能短。
　　MICRF102電路對于輸入紋波電壓較為敏感。如果電源調(diào)整率很差或旁路不足，則發(fā)射頻譜中將會有明顯的雜散分量。

圖6MICRF102的典型應(yīng)用電路

6.3典型應(yīng)用電路
        MICRF102的典型應(yīng)用電路如圖6所示。