433无线接收芯片WL119

厂商 :深圳市科视连电子科技

广东 深圳
  • 主营产品:
  • 无线接收发射模块
  • 无线接收发射芯片IC
  • 2.4g模块
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商品详细描述

KSL119 UHF ASK接收机

 

 

 产品描述

KSL119 UHF ASK接收机应用于300MHz~450MHz低功耗、低成本短距离收发前端,支持ASK/OOK调制方式。该芯片具有高灵敏度(-110dBm)、低功耗性能,同时具备很高的动态范围(大于60dB)。芯片集成了完整的射频前端以及ASK模拟解调部分,具有很高的集成度。

KS119可工作在+3V~+3.6V电源电压下,315MHz消耗电流仅4.5mA,433MHz消耗电流6mA,在关断模式下消耗电流小于1uA。

 

产品特点

l 具有高灵敏度(-110dBm)、

l 最高码率达到10kbps

l 很高的动态范围(大于60dB)。

l 无需外部滤波器

l 工作在+3V~+3.6V电源电压下

l 315MHz消耗电流仅4.5mA

l 433MHz消耗电流6mA

l 在关断模式下消耗电流小于1uA

l 当前采用SOP16L封装

l 工作温度范围-40℃~85℃

 

 

 

典型应用图

433.92MHz工作模式原理图如下图所示。

 

测试所需外围器件:晶体振荡器

 

 

 

 

 

 

封装与引脚排列

KSL119拟采用9.9 cm × 6 cm  SOP16L塑料封装,封装和引脚定义如下。

 

图3  SOP16L封装方案管脚定义

表2芯片PIN脚定义

引出端号

符号

描述

  1. 1.   

RO1

外部晶体参考输入1。

  1. 2.   

GNDRF

射频地。

  1. 3.   

ANT

射频输入端。

  1. 4.   

GNDRF

射频地

  1. 5.   

VDD

芯片电源

  1. 6.   

NC

未用

  1. 7.   

SEL0

带宽选择0

  1. 8.   

SHDN

节电模式

  1. 9.   

GND

  1. 10.  

DO

解码输出

  1. 11.  

SEL

带宽选择1

  1. 12.  

CTH

参考电压端,通常为0.1uF

  1. 13.  

CAGC

AGC电容,通常大于0.47uF

  1. 14.  

RSSI

功率检测输出

  1. 15.  

NC

未用

  1. 16.  

RO2

外部晶体参考输入2

 

 

 

 

绝对最大额定值

电源电压:0~3.6V

引线耐焊接温度:250℃

最大输入功率:10dBm

存贮温度:-65~150℃

 

电源电压与功耗

工作电压:3.3±10%

工作电流:≤6mA

工作温度:-45~85℃

工作频率:300MHz~450MHz

 

 

主要参数指标

射频指标

(除非另有规定,VCC= 3.3V,TA= 25℃,VSHDN= 0V,CCAGC= 4.7uF,CCTH=  0.1uF)

 

特性

符号

条 件

最小值

典型值

最大值

单位

电源电流

ICC

=“1”315MHz

---

4.5

---

mA

=“1”433MHz

---

6

---

mA

=“0”

---

---

1

uA

工作频率

FIN

 

315

---

433

MHz

射频及中频

增益

GV

 

---

105

---

dB

接收灵敏度

SEN

 

---

---

-110

dBm

镜像抑制度

IMJ

 

---

25

---

dBc

中频频率

 

fRF=433MHz

---

1.18

---

MHz

fRF=315MHz

---

0.85

---

MHz

中频频率

-3dB带宽

 

fRF=433MHz

---

330

---

KHz

fRF=315MHz

---

235

---

KHz

频率合成器

参考频率

 

fRF=433MHz

---

15.52313

---

MHz

fRF=315MHz

---

9.81713

---

MHz

输入幅度

 

 

0.2

---

1.5

VP-P

输入阻抗

 

 

---

1.6

---

数字及解调器

 码率

BR

 

---

10

---

Kbps

输入高电平

 

 

0.8VDD

---

---

V

输入低电平

 

 

---

---

0.2VDD

V

输出高电平

 

 

0.8VDD

---

---

V

输出低电平

 

 

---

---

0.2VDD

V

DO输出电流

 

 

---

300

---

uA

RSSI

输出电压

 

 

0.5

---

2

V

输出电流

 

 

---

400

---

uA

响应时间

 

 

---

100

---

mS

 

 

 

主要特征曲线

VDD=3.3V,TA=+25℃

 

                        电流 vs 电压                                  电流 vs 电压

                        fRF=433.92MHz                                                                     fRF=315MHz

                                 

    

                    CAGC电压vs输入功率                                                        灵敏度vs码率

                                                                                                                      VSEL1=VSEL0=0V

                              

                   

 

                          灵敏度vs码率

                   VSEL1=0V,VSEL0=3.3V

 

                        

灵敏度vs码率                                                                          

                  VSEL1=3.3V,VSEL0=0V                                                          

      

    

 

中频-3dB带宽

fXTAL=13.52313MHz                       

                                

 

中频-3dB带宽

                          fXTAL=9.81713MHz

   

 

原理框图

 

 

功能描述

KSL119 UHF ASK接收机集成了完整的射频前端以及ASK模拟解调部分,具有很高的集成度。其中射频前端由低噪声放大器、混频器、镜像抑制滤波器、可变增益放大器以及频率合成器组成;ASK模拟解调由低通滤波器、自动增益控制电路、信号幅度指示电路、限幅放大器以及静噪电路组成。

低噪声放大器、混频器

LNA采用了cascode结构,共30路cascode结构相并联,LNA单端输出的信号通过一个单路转双路的电路结构(STD)变为两路,提供给后一级的mixer,LNA和STD的偏置电流大小均受PLL以及filter调谐部分控制,在不同工作频率下,其偏置电流的大小是不同的。MIXER采用吉尔伯特双平衡混频器结构,其增益受CAGC控制。

滤波器及其调谐电路

中频滤波器调谐电路是基于VCO型的锁相环,其VCO由滤波器的组成单元由Gm-C构成。压控振荡器(VCO)和复数滤波器中的跨导放大器匹配,电容匹配。VCO产生的振荡信号,经锁相环(PLL)将频率锁定在参考频率,确定滤波器中各积分器的积分时间常数,实现对滤波器传输函数的控制,达到对滤波器进行调谐的目的。

AGC电路:

接收通道中VGA单元通过CAGC单元形成闭环负反馈,控制VGA单元输出幅度始终稳于固定值(Audio_Signal),为解调器单元提供稳定的电压摆幅。

芯片上电时,进入快速建立模式,CAGC管脚输出120uA电流为外部电容充电,CAGC电压升高,接收通道增益提高。当Audio_Signal信号幅度升高到足够解调时,DO输出高电平,DO信号第一次翻转为高电平时,120uA电流被关断。

CAGC电压建立之后,随着射频信号输入(此时增益过高),芯片进入快速稳定模式,600uA放电电流将CAGC端电压降低至合适值,Audio_Signal信号幅度一但到达合适的范围,600uA放电电流被关闭,进入逐渐稳定过程,此时放电电流为15uA,充电电流为1.5uA。

ASK/OOK Demodulator

解调器主要由:峰值检测器Detector,可编程滤波器Programable Filter,翻转电压产生器Slice Level,信号翻转器Slicer,解调器控制模块Demodulator Ctrl。

峰值检测器检测前级的中频差分信号,分别在差分输入信号的正半周时工作,对负载电容连续充放电,使得负载电容的电压等于差分信号的峰值电压,从而实现将双端的中频信号,转变为单端的低频信号。

可编程滤波器内部采用开关电容滤波器电路对信号进行滤波,滤除信号中谐波杂波分量,得到我们所需的信号Audio_Signal。自动增益控制模块可根据这个Audio_Signal的信号摆幅及时调整前级信号通路中可变增益放大器的增益,使得Audio_Signal的电压摆幅稳定。

信号翻转器采用反馈结构来缩短翻转时间,并加入输出缓冲级提高驱动负载能力。一旦Audio_Signal超过阈值参考信号,信号翻转器的输出为“1”信号,反之,则输出为“0”信号。

PLL

PLL为接收提供本振信号,此次项目的PLL的工作频点较低(433M和315M),由于对功耗要求很高,故采用的是环形振荡器提供的本振信号,环路中采用的固定的32分频,CP的结构较之以前比较简单,并内置环路滤波器

环路滤波器采用的是三阶的形式,电路图中二阶处的传输门正常工作下是长开的,可以看做电阻。环路滤波器中二阶的输出是作为vtune的信号,三阶的输出作为LNA的电流控制信号,以使LNA在不同锁相频率下有不同的电流, PLL对功耗的要求很高,相噪的要求次之。所以整体PLL的电路结构都很简单,整体的功耗在1mA以下。

 

控制接口

A、SHDN为芯片的节能控制引脚,当SHDN为高电平时芯片进入节能模式,SHDN为低电平时,芯片正常工作。

B、SEL0和SEL1为码率选择端口,控制说明见表2。

表2 控制引脚说明

码率

SEL0状态

SEL1状态

0bps~1Kbps

0

0

1Kbps~2Kbps

1

0

2Kbps~10Kbps

0

1

 

封装尺寸(SOP16L)

 

 

 

 

注意事项

(1)该产品属CMOS器件,在储存、运输、使用过程中要注意防静电。

(2)器件使用时接地要良好。

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