藍牙無線收發(fā)器T2901及其應用

摘要：T2901是ATMEL公司生產的藍牙無線收發(fā)器，它采用TEMIC半導體先進工藝制造，可應用于2.45GHz ISM頻帶。文中介紹了T2901的結構特點、引腳排列和工作原理，并在最后給出了其典型應用電路。

關鍵詞：T2901;藍牙；無線收發(fā)

１ T2901簡介

Ｔ２９０１是采用ＴＥＭＩＣ半導體先進工藝制造的２．４５ＧＨｚ ＩＳＭ頻帶藍牙收發(fā)器，片內含有頻率合成器、壓控振蕩器、鏡像抑制混頻器、斜坡信號發(fā)生器和輔助的穩(wěn)壓器。發(fā)射器采用先進的閉環(huán)調制技術，發(fā)射器功率放大器輸出功率為＋３ｄＢｍ。電源電壓范圍為２．７Ｖ～３．３Ｖ（芯片外附加的ＰＮＰ晶體管的工作電壓為６Ｖ）。該芯片只需要幾個低成本的外部元件即可工作，不需要機械調諧。

２　主要技術特性

Ｔ２９０１的工作電壓為２．７～３．３Ｖ，典型值為３Ｖ；ＴＸ端的總供電電流為６４ｍＡ，ＲＸ端的總供電電流為６９ｍＡ，待機電流在１～１００μＡ之間。最大輸出功率３～５ｄＢｍ，最小輸出功率－２７ｄＢｍ。邏輯輸入引腳輸入高電平１時，電壓最小值１．５Ｖ；輸入低電平０時，電壓最大值０．５Ｖ；邏輯輸入電流－５～５μＡ。

３　芯片封裝與引腳功能

Ｔ２９０１采用ＴＱＦＰ－４８封裝，引腳排列如圖１所示。

４　內部結構與工作原理

Ｔ２９０１的內部結構框圖如圖２所示，芯片內部包含有低噪聲放大器（ＬＮＡ）、鏡像抑制混頻器（ＩＲ ＭＩＸ-ＥＲ）、一級中頻放大器（ＩＦ ＡＭＰ１）、二級中頻放大器（ＩＦ ＡＭＰ２）、用于解調調諧的Ｄ／Ａ轉換器（ＤＡＣ）、基帶濾波器（ＢＢＦ）、ＲＳＳＩ（接收信號強度指示器）、壓控振蕩器（ＶＣＯ）、ＶＣＯ的電壓基準（ＶＣＯ ＲＥＧ）、基準計數器（ＲＣ）、ＰＣ（可編程計數器）、鑒相器（ＰＤ）、充電泵（ＣＰ）、斜坡電壓信號發(fā)生器（ＲＡＭＰ ＧＥＮ）、調制補償電路（ＭＣＣ）、發(fā)射數據高斯濾波器（ＧＦ）、輔助穩(wěn)壓器（ＡＵＸ ＲＥＧ）、發(fā)射功率放大器（ＴＸ ＰＡ）、３線式總線（３－ＷＩＲＥ ＢＵＳ）、控制邏輯電路（ＣＴＲＬ ＬＯＧＩＣ）等。

（１）接收器

ＲＦ＿ＩＮ引腳的ＲＦ輸入信號饋送到鏡像抑制混頻器，鏡像抑制混頻器的差分輸出端ＭＩＸＥＲ＿ＯＵＴ１和ＭＩＸＥＲ＿ＯＵＴ２ 驅動中心頻率為１１１ＭＨｚ的ＩＳ－ＳＡＷ濾波器。ＩＦ放大器ＩＦ＿ＡＭＰ１和ＩＦ＿ＡＭＰ２（具有ＲＳＳＩ功能）通過引腳ＩＦ＿ＴＡＮＫ連接到外部諧振回路，從而把信號傳輸到解調器ＤＥＭＯ并通過基帶濾波器ＢＢ輸出。為了使解調器調諧，芯片內集成了一個５位Ｄ／Ａ轉換器以控制片上變容二極管。

（２）發(fā)射器

ＴＸ＿ＤＡＴＡ引腳的發(fā)射數據通過集成的高斯濾波器（ＧＦ）濾波后，饋送到具有２倍輸出頻率的壓控振蕩器（ＶＣＯ）。調制后，信號被２分頻，并通過ＴＸ／ＲＸ轉換開關到達發(fā)射功率放大器（ＴＸ ＰＡ）。這個受控的功率放大器可在ＴＸ＿ＯＵＴ引腳上輸出＋３ｄＢｍ的功率。斜坡電壓發(fā)生器ＲＡＭＰ ＧＥＮ 由ＲＡＭＰ＿ＯＵＴ引腳為外接功率放大器的斜坡電壓信號提供。斜坡電壓信號的斜率由ＲＡＭＰ＿ＳＥＴ腳上的電容來控制。

圖2

（３）合成器

鏡像抑制混頻器（ＩＲ ＭＩＸＥＲ）、ＴＸ驅動器和可編程計數器ＰＣ是由集成的ＶＣＯ（包括片上電感和變容二極管）驅動的。３位Ｄ／Ａ轉換器用來預置所要求的頻率，Ｄ／Ａ的輸出信號分頻后，給ＴＸ ＩＲＭＩＸＥＲ 、ＩＲＭＩＸＥＲ 的０／９０移相器、ＰＣ的鑒相器ＰＤ提供所需的頻率。利用基于調制補償電路ＭＣＣ的先進的閉環(huán)調制概念，可以實現無約束多時隙操作。

（４）電源

為了獲得最小干擾和最大的信號隔離度，使用了一個帶外部ＰＮＰ晶體管的能隙穩(wěn)壓器。另外３個獨立的內部穩(wěn)壓器可提供多級低功耗和省電模式。

（５）ＭＣＣ 的預置和發(fā)射器的高斯發(fā)射濾波器

在對ＰＬＬ編程后（３總線使能輸入置為高電平），到數據前同步碼開始前的這段時間內，發(fā)送對稱、交替的１／０數據流。

（６）串行程序總線

基準計數器和可編程計數器都能通過３線式總線進行編程（ＣＬＯＣＫ、ＤＡＴＡ和 ＥＮＡＢＬＥ）。

圖3

５　典型應用電路

Ｔ２９０１的典型應用電路如圖３所示。