数字调制与解调芯片nrf

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1、14数字调制与解调芯片nRF401目录一、数字调制与解调芯片nRF401概述二、数字调制与解调芯片nRF401的工作原理三、数字调制与解调芯片nRF401的管脚和主要技术指标1、数字调制与解调芯片nRF401的管脚描述2、管脚定义3、封装尺寸4、数字调制与解调芯片nRF401的电气特性四、数字调制与解调芯片nRF401的工作方式和时序切换1接收/发送方式切换2通道选择3待机方式到接收/发送切换4加电到发射模式切换5上电到接收模式切换五、数字调制与解调芯片nRF401的外围电路设计1414一、数字调制与解调芯片nRF401概述nRF401是一个为433MHzISM频段设计的真正单片

2、UHF无线收发芯片，它采用FSK调制解调技术。nRF401最高工作速率可以达到20K，发射功率可以调整，最大发射功率是+10dBm。天线接口设计为差分天线，以便于使用低成本的PCB天线，nRF401还具有待机模式，这样可以更省电和高效。nRF401的工作电压范围可以从2.7-5V。它要求非常少的外围元件（约10个），无需声表滤波器、变容管等昂贵的元件，只需要便宜且易于获得的4MHz晶体，收发天线合一。无需进行初始始化和配置，不需要对数据进行曼彻斯特编码，有两个工作频宽（433.92/434.33MHz）,工作电压范围可以从2.7-5V，还具有待机模式，可以更省电和高效。nRF40

3、1仅有20个管脚，较少的管脚以及较小的封装，有利于减少PCB面积降低成本，适合便携式产品的设计，也有利于开发和生产。二、数字调制与解调芯片nRF401的工作原理nRF401的原理框图如下：1414图1、nRF401内部结构及外部连接元器件框图在nRF401内部结构中,LNA是低噪声放大器。当nRF401工作在接收方式时,它接收来自天线的RF信号,然后通过DEM解调后从DOUT端输往控制器,从而实现无线接收数据。PA是功率放大器。当nRF401工作在发送方式时,来自DIN端的准备以无线方式输出的数据经调制后通过PA成为RF信号,然后在天线上发射,从而实无线发送数据。DIN和DOUT

4、可以连接到控制器的位数据输入/输出端(例如RxD和TxD等)。nRF401频率源由来自OSC的基频通过PLL和VCO频率合成器产生,晶体谐振频率取4.0MHz。合成环形滤波器外接。VCO外接电感可选22nH。三、数字调制与解调芯片nRF401的主要技术指标1、数字调制与解调芯片nRF401的管脚描述如下：14142、管脚定义如下：1414图2nRF401管脚定义图3、封装尺寸：nRF401采用SSOIC封装（单位mm）4、数字调制与解调芯片nRF401的电气特性如下：测试条件：VDD=+3VDC,VSS=0V,TA=-25to+85°1414三、数字调制与解调芯片nRF401的工

5、作方式和时序切换nRF401有接收、发送和待机三种工作方式,它们分别由图〈1〉所示的TXEN、CS和PWR-UP三个输入信号的不同组合确定。1接收/发送方式切换控制器通过改变TXEN实现接收/发送方式切换,TXEN=1为发送方式,TXEN=0为接收方式。如图〈2〉所示,当从接收切换到发送时,控制器送到DIN的待发送数据至少在TXEN从“0”到“1”1ms后才有效。当从发送切换到接收时,至少在TXEN从“1”到“0”3ms后,控制器才能从DOUT接收到准确数据。2通道选择CS用于选择不同通道。当CS=0时,选择工作频率为433.92MHz的1号通道。当CS=1时,选择工作频率为43

6、4.33MHz的2号通道。3待机方式到接收/发送切换待机方式是芯片在非工作状态时的省电模式,它通过清除PWR-UP(PWR-UP=0)实现。如图〈3〉所示。当由待机状态切换到接收工作状态(PWR-UP=1且TXEN=0)时,DOUT有效出现3ms滞后。当由待机状态切换到发送工作状态(PWR-UP=1且TXEN=1)时,DIN1414有效出现2ms滞后。接受到发送发送到接收图34.加电到发射模式切换从加电到发射模式过程中为了避免开机时产生干扰和辐射在上电过程中TXEN的输入脚必须保持为低以便于频率合成器进入稳定工作状态当由上电进入发射模式时TXEN必须保持1ms以后才可以往DIN发

7、送数据见图4.1414图44.上电到接收模式切换从上电到接收模式过程中芯片将不会接收数据DOUT也不会有有效数据输出直到电压稳定达到2.7V以上并且至少保持5ms如果采用外部振荡器这个时间可以缩短到3ms见图5。1414图5五、数字调制与解调芯片nRF401的外围电路设计天线输入输出：ANT1和ANT2是接收时LNA的输入，以及发送时功率放大器的输出。连接nRF401的天线是以差分方式连接到nRF401的。在天线端推荐的负载阻抗是400Ω。图6是一个典型的采用差分天线方式原理图。