无线收发芯片资料

1、2. nrf401无线收发芯片 nrf401是nordic公司研制的单片uhf无线收发芯片，工作在433mhz ism（industrial, scientific and medical）频段。它采用fsk调制解调技术，抗干扰能力强，并采用pll频率合成技术，频率稳定性好，发射功率最大可达10dbm，接收灵敏度最大为105dbm，数据传输速率可达20kbps，工作电压在+35v之间。nrf401无线收发芯片所需外围元件较少，并可直接接单片机串口。 nrf401芯片内包含有发射功率放大器（pa）、低噪声接收放大器（lna）、晶体振荡器（osc）、锁相环（pll）、压控振荡器（vco）、混频器（

2、mixfr）、解调器（dem）等电路。在接收模式中，nrf401被配置成传统的外差式接收机，所接收的射频调制的数字信号被低噪声效大器放大，经混频器变换成中频，放大、滤波后进入解调器，解调后变换成数字信号输出（dout端）。在发射模式中，数字信号经din端输入，经锁相环和压控振荡器处理后进入到发射功率放大器射频输出。由于采用了晶体振荡和pll合成技木，频率稳定性极好；采用fsk调制和解调，抗干扰能力强。 nrf401的ant1和ant2引脚是接收时低噪声接收放大器lna的输入，以及发送时发射功率放大器pa的输出。连接nrf401的天线可以以差分方式连接到nrf401，一个50omega;的单端天

3、线也可以通过一个差分转换匹配网络连接到nrf401。 图1所示为使用单端天线的nrf401的电路图，50omega;的单端天线通过差分转换匹配网络连接到nrf401的ant1和ant2引脚。 图2所示为使用环形天线的nrf401的电路图，整个环形天线可以做在pcb上，对比传统的鞭状天线或单端天线，不仅节省空间和生产成本，机构上也更稳固可靠。 nrf9e5是nordic vlsi公司于2004年2月5日推出的系统级rf芯片，其内置nrf905 433/868/915mhz收发器、8051兼容微控制器和4输入10位80ksps a/d转换器，是真正的系统级芯片，如图1所示。内置nrf905收发器与

4、nrf905芯片的收发器一样，可以工作于shockburst(自动处理前缀、地址和crc)方式。内置电压调整模块，最大限度地抑制噪音，为系统提供1.93.6v的工作电压，qfn5times;5mm封装，载波检测。nrf9e5符合美国通信委员会和欧洲电信标准学会的相关标准。由于nrf905功耗低，工作可靠，因此很适用于无线数据传输系统的设计。3. nrf903无线收发芯片 nrf903是nordic公司为433/868/915mhz ism频段设计的单片uhf多段无线收发芯片，它采用优化的gfsk调制解调技术，抗干扰能力强，采用ddspll频率合成技术，频率稳定性好，灵敏度高达104dbm，发射

5、功率可以调整，最大发射功率是+10dbm，可在155.6khz的有效带宽下传输最高76.8kbps的数据。 nrf903的工作电压范围可以从2.73.3v，接收待机状电流消耗为600mu;a，低功耗模式电流消耗仅为1mu;a，可满足低功耗设备的要求。nrf903具有多个频道（最多170个以上），特别满足需要多信道工作的特殊场合，适合采用跳频协议。 nrf903的天线接口设计为差分天线，以便于使用低成本的pcb天线，所有的参数包括工作频率和发射功率都可以通过一个14位的配置寄存器用串行线（cs、cfg_clk和cfg_data）进行设置。图3所示为使用环形天线的nrf903的应用电路图。 nrf

6、903内部结构可分为发射电路、接收电路、模式和低功耗控制逻辑电路及串行接口几个部分。发射电路含有：射频功率放大器、锁相环（pll）、压控振荡器（vco）、频率合成器等电路。基准振荡器采用外接晶体振荡器产生电路所需的基准频率。振荡电路采用锁相环（pll）方式，由在dds基础上的频率合成器、外接的无源回路滤波器和压控振荡器组成。压控振荡器由片内的振荡电路和外接的lc谐振回路组成。要发射的数据通过data端输入。 接收电路包含有：低噪声放大器、混频器、中频放大器、gfsk解调器、滤波器等电路。低噪声放大器放大输入的射频信号；混频器采用2级混频结构，第一级中频10.7136mhz，第二级中频345.6

7、khz。中频放大器用来放大从混频器来的输出信号；中频放大器的输出信号经中频滤波器滤波后送入gfsk解调器解调，解调后的数字信号在data端出。 4. cc1000无线收发芯片 cc1000是chipcon公司推出的单片可编程rf收发芯片，它基于chipconrsquo;s smart rf技术，可工作在ism频段（3001000mhz）。cc1000集成了射频发射、射频接收、pll合成、fsk调制解调、可编程控制等多种功能。 cc1000采用锁相环技术，发射频率是通过内部的频率合成器来配置的，可配置的范围为3001000mhz，适合应用跳频协议，一般可配出10或20个频点，该芯片灵敏度为109

8、dbm，并可自动校准，可编程输出功率为20dbm+10dbm，通信速率可达78.6kbps。 cc1000的主要工作参数可由一个串行接口编程设定，使用非常方便并且具有灵活性。cc1000芯片的外围元件较少，且对精度要求不高，并提供三种编码方式与微控制器接口。所以cc1000与一个微控制器和少数几个外接元件便可组成一个完整的rf收发系统。 型号-频段-功能-发射距离nrf401g/nrf402g-433mhz-发射接收-500-800米nrf403g-315/433mhz-发射接收-500-800米nrf905-433/868/915mhz-发射接收-500-1000米nrf9e5-433/86

9、8/915mhz-发射接收-500-1000米nrf2401/nrf2401ag/nrf24l01-2.4ghz-发射接收-10-20米nrf2402g-2.4ghz-发射-10-20米nrf24e1g-2.4ghz-发射接收-10-20米nrf24e2g-2.4ghz-发射-10-20米 摘 要：本文比较了nrf401、nrf903和cc1000三款无线收发芯片的特性，详细介绍了它们的结构原理、特性及应用电路。 1.前言 目前许多应用领域都采用无线的方式进行数据传输，这些领域涉及小型无线网络、无线抄表、门禁系统、小区传呼、工业数据采集系统、无线遥控系统、无线标签身份识别、非接触rf智能卡等。

10、 由于无线收发芯片的种类和数量比较多，无线收发芯片的选择在设计中是至关重要的，正确的选择可以减小开发难度，缩短开发周期，降低成本，更快地将产品推向市场。选择无线收发芯片时应考虑需要以下几点因素：功耗、发射功率、接收灵敏度、收发芯片所需的外围元件数量、芯片成本、数据传输是否需要进行曼彻斯特编码等。 在本文中笔者就所了解的nrf短距数据通信芯片nrf401、nrf903和cc1000作一个对比描述，给出了它们的结构原理、特性及应用电路。 2. nrf401无线收发芯片 nrf401是nordic公司研制的单片uhf无线收发芯片，工作在433mhz ism（industrial, scientifi

11、c and medical）频段。它采用fsk调制解调技术，抗干扰能力强，并采用pll频率合成技术，频率稳定性好，发射功率最大可达10dbm，接收灵敏度最大为105dbm，数据传输速率可达20kbps，工作电压在+35v之间。nrf401无线收发芯片所需外围元件较少，并可直接单片机串口。 nrf401芯片内包含有发射功率放大器（pa）、低噪声接收放大器（lna）、晶体振荡器（osc）、锁相环（pll）、压控振荡器（vco）、混频器（mixfr）、解调器（dem）等电路。在接收模式中，nrf401被配置成传统的外差式接收机，所接收的射频调制的数字信号被低噪声较大器放大，经混频器变换成中频，放大、

12、滤波后进入解调器，解调后变换成数字信号输出（dout端）。在发射模式中，数字信号经din端输入，经锁相环和压控振荡器处理后进入到发射功率放大器射频输出。由于采用了晶体振荡和pll合成技木，频率稳定性极好；采用fsk调制和解调，抗干扰能力强。 nrf401的ant1和ant2引脚是接收时低噪声接收放大器lna的输入，以及发送时发射功率放大器pa的输出。连接nrf401的天线可以以差分方式连接到nrf401，一个50的单端天线也可以通过一个差分转换匹配网络连接到nrf401。图1所示为使用单端天线的nrf401的电路图，50的单端天线通过差分转换匹配网络连接到nrf401的ant1和ant2引脚。

13、 图2所示为使用环形天线的nrf401的电路图，整个环形天线可以做在pcb上，对比传统的鞭状天线或单端天线，不仅节省空间和生产成本，机构上也更稳固可靠。 3. nrf903无线收发芯片 nrf903是nordic公司为433/868/915mhz ism频段设计的单片uhf多段无线收发芯片，它采用优化的gfsk调制解调技术，抗干扰能力强，采用ddspll频率合成技术，频率稳定性好，灵敏度高达104dbm，发射功率可以调整，最大发射功率是+10dbm，可在155.6khz的有效带宽下传输最高76.8kbps的数据。 nrf903的工作电压范围可以从2.73.3v，接收待机状电流消耗为600a，低

14、功耗模式电流消耗仅为1a，可满足低功耗设备的要求。nrf903具有多个频道（最多170个以上），特别满足需要多信道工作的特殊场合，适合采用跳频协议。 nrf903的天线接口设计为差分天线，以便于使用低成本的pcb天线，所有的参数包括工作频率和发射功率都可以通过一个14位的配置寄存器用串行线（cs、cfg_clk和cfg_data）进行设置。图3所示为使用环形天线的nrf903的应用电路图。 nrf903内部结构可分为发射电路、接收电路、模式和低功耗控制逻辑电路及串行接口几个部分。发射电路含有：射频功率放大器、锁相环（pll）、压控振荡器（vco）、频率合成器等电路。基准振荡器采用外接晶体振荡器

15、产生电路所需的基准频率。振荡电路采用锁相环（pll）方式，由在dds基础上的频率合成器、外接的无源回路滤波器和压控振荡器组成。压控振荡器由片内的振荡电路和外接的lc谐振回路组成。要发射的数据通过data端输入。 接收电路包含有：低噪声放大器、混频器、中频放大器、gfsk解调器、滤波器等电路。低噪声放大器放大输入的射频信号；混频器采用2级混频结构，第一级中频10.7136mhz，第二级中频345.6khz。中频放大器用来放大从混频器来的输出信号；中频放大器的输出信号经中频滤波器滤波后送入gfsk解调器解调，解调后的数字信号在data端出。 4. cc1000无线收发芯片 cc1000是chipc

16、on公司推出的单片可编程rf收发芯片，它基于chipcons smart rf技术，可工作在ism频段（3001000mhz）。cc1000集成了射频发射、射频接收、pll合成、fsk调制解调、可编程控制等多种功能。 cc1000采用锁相环技术，发射频率是通过内部的频率合成器来配置的，可配置的范围为3001000mhz，适合应用跳频协议，一般可配出10或20个频点，该芯片灵敏度为109dbm，并可自动校准，可编程输出功率为20dbm+10dbm，通信速率可达78.6kbps。 cc1000的主要工作参数可由一个串行接口编程设定，使用非常方便并且具有灵活性。cc1000芯片的外围元件较少，且对精

17、度要求不高，并提供三种编码方式与微控制器接口。所以cc1000与一个微控制器和少数几个外接元件便可组成一个完整的rf收发系统。 图4所示是cc1000的一个典型的应用电路，调节元器件c1-c13 、l1-l3、r1的参数值可使cc1000工作在不同工作频率（3001000mhz）。 微控制器可以通过cc1000的串行接口（pdata、pale和pclk）对cc1000进行设置，通过cc1000的dio完成数据的接收和发送。 5. 三款无线收发芯片性能比较 上述三款无线收发芯片nrf401、nrf903和cc1000在无线短距离数传中得到的大量的应用，这三款无线收发芯片的性能对比如表1所示。(f

18、engminxing)1microchip全系列mcu单片机、dspic、电源管理、温测及a/d等模拟器件（提供开发系统支持）2ti/chipcon双向收发ic，全球首颗符合ieee802.15.4标准的2.4ghz射频收发芯片,ti/chipcon 通信射频芯片（射频ic/无线收发ic/收发芯片/收发器ic/rf ic/发射芯片/发射机ic/接收机ic），产品广泛用于家庭和楼宇自动化、无线报警和安全系统、自动化仪表（无线抄表）、工业监视和控制、无线勘测、游戏、高级玩具、无线鼠标、无线键盘、无线网络、无线耳机、无线音箱及其它消费电子等。3himark全系列射频ic(单发、单收)、锁相环pll、功率放大及中频ic、无线收发模块、gps4nemerix供应超低功耗，高性价比的gps模块，gmouse，蓝牙gps5simcom gprs/gsm模块6、nordic公司 nrf401 nrf402 nrf403 nrf903 nrf2401 nrf24e1 及开发演示板7、专业的集成电路解决方案提供者，多家领先的国际半导体厂商的代理经销。8、无线单片