Выбор элементной базы и разработка функциональной схемы - Разработка профессионального радиопередатчика систем низовой связи

В связи с увеличением и расширением современной элементной базы, в настоящее время все более популярно стало использование радиопередающих устройств на одном чипе, что значительно уменьшает габариты передатчиков и повышает их характеристики.

В качестве такого устройства был выбран радиочастотный трансивер на одном чипе GJRF400 норвежской фирмы Gran-Jansen AS.

Микросхема трансивера GJRF400 предназначена для применения в устройствах дистанционного управления, системах сигнализации, других системах управления и контроля. Возможно также ее использование для передачи данных на небольших скоростях между компьютерами. Типовая система на ее основе состоит из микропроцессора, трансивера и небольшого числа внешних деталей.

Основные технические данные микросхемы трансивера GJRF400:

    1. выходная мощность передающего устройства - 5 мВт; 2. чувствительность приемного устройства - 110 дБм; 3. типовая рабочая частота - 434 МГц (возможна работа в диапазоне 300...500 МГц); 4. скорость передачи данных - 9600 бит/с; 5. напряжение питания - 3 В; 6. потребляемый ток 16 мА в режиме приема и 25 мА в режиме передачи; 7. четырехпроводное соединение для реализации управления.

Данные микросхемы используются в следующих областях:

    - беспроводные сети; - системы сигнализации; - системы двустороннего вызова (пейджинга); - телеметрия; - системы контроля окружающей среды; - беспроводные репитеры; - мониторинг доступа и перемещений; - дистанционные измерения; - беспроводные считыватели штрих-кода.

Структурная схема микросхемы трансивера приведена на рисунке 4.1.

структурная схема трансивера gjrf400

Рисунок 4.1 - структурная схема трансивера GJRF400

В связи с использованием микросхемы трансивера структурная схема слегка видоизменится. Структурная схема, учитывающая использование, как основополагающей, микросхемы GJRF400 представлена в приложении. И функциональная схема уже строится на основе такой структурной схемы.

Передающее устройство состоит из синтезатора частоты с фазовой автоматической подстройкой (ФАПЧ) и усилителя мощности. Синтезатор частоты, в свою очередь, включает: генератор, управляемый напряжением (ГУН), предварительное пересчетное устройство, программируемые делители частоты и фазовый детектор (ФД). Фильтр системы ФАПЧ - внешний.

В качестве системы управления работой передатчика был выбран микроконтроллер фирмы "Microchip" PIC16C63. Основные особенности данного микроконтроллера представлены ниже:

    - тактовая частота 0...20 МГц; - гарвардская архитектура: - - длина слов памяти программ - 14 бит - - длина слов памяти данных - 8 бит; - все команды выполняются за один цикл (четыре периода тактового генератора); - программируемый выбор типа тактового генератора: - внешний RC генератор; - высокочастотный кварцевый резонатор; - опорное напряжение, либо питающее, либо подаваемое вместо одного из аналоговых сигналов; - синхронный и последовательный порт с протоколами SPI и I2C; - асинхронный последовательный порт; - разнообразные источники прерываний; - режим останова с микроэнергопотреблением и ожиданием условия запуска.

В качестве источника визуального наблюдения выступает жидкокристаллический индикатор МТ-10S1 фирмы "МЭЛТ". Жидкокристаллический модуль состоит из БИС контроллера управления и ЖК панели. Данный модуль позволяет отображать 10 символов в одной строке при матрице символа 5Ч8 мм.

Запоминающее устройство представляет собой совокупность ПЗУ и ОЗУ фирмы "Philips": PCA8185C(1024Ч8) - ПЗУ и PCF8570(256Ч8) - ОЗУ.

Тактовая частота у микросхем составляет 100 кГц и напряжение питания от 2,5 до 6 В.

Микросхема LP2980 фирмы "National Semiconductor", составляющая основу схемы питания передатчика, представляет собой микромощный стабилизатор напряжения с очень низким собственным током потребления (60 мкА) и минимальным падением напряжения (7 мВ при 1 мА и 120 мВ при 50 мА).

В качестве усилителя мощности выбрана микросхема MHW5382A фирмы "Motorola". Она представляет собой линейный сверхширокополосный интегральный усилитель мощности, обладающий высокой линейностью.

В качестве АЦП выбрана микросхема AD7701 Analog Device, это 16 битный одноканальный аналого-цифровой преобразователь.

Перед подачей сигналов с микрофона на АЦП необходимо вначале его усилить. В качестве микрофонного усилителя используется микросхема К538УН1А. Данный усилитель обеспечивает требуемую амплитуду напряжения.

Похожие статьи




Выбор элементной базы и разработка функциональной схемы - Разработка профессионального радиопередатчика систем низовой связи

Предыдущая | Следующая