[组图]射频接收集成电路ＧＹ２８００原理与应用

2002年,第6期,类别:电子产品与器件

    众所周知，在无线遥控发射、接收电路系统中，由分立元件构成的射频接收电路，元件多，电路板布线较复杂。而且频率高，分布参数影响也较大，电路调试困难。而射频接收集成电路可以克服以上缺点，下面就以ＧＹ２８００集成电路为例，介绍其构成、特性、原理及应用。
    一、ＧＹ２８００集成电路构成及工作原理
    １． 集成电路ＧＹ２８００是调幅ＡＭ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）归零幅移键控ＲＺ－ＡＳＫ（Ｒｅｔｕｍ－ｔｏ－Ｚｅｒｏ，Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ－ｓｈｉｆｔ－Ｋｅｙｉｎｇ）遥控接收集成电路，可用于单通道遥控和数据传输系统，进行串行数据通讯或控制。它和分立元件构成的接收电路相比较，外部元件少，容易调试，并可减小电路板尺寸，成本较低，功耗亦小。此集成电路可以和常用的编解码集成电路构成多路遥控或信号传输电路系统，例如ＥＤ５０２６、ＥＤ５０２７／５０２８等等。由于ＧＹ２８００输出信号还可以和ＴＴＬ电平接口，所以可用作微处理器的数据接口电路，很容易构成各种无线遥控控制系统。
    ＧＹ２８００结构原理框图如图１所示。它主要由二级前置低噪声放大器、一级（第三级）高增益放大器、检波电路和比较器组成，第三级放大器由一个单端到差分放大转换电路和六级高增益对数放大器组成。
    ２． 工作原理：天线接收到ＡＭ－ＲＺ－ＡＳＫ信号之后，经过外部带通ＬＣ匹配网络，进入第一级低噪声高增益放大器放大之后，再经过前置选频滤波器送入第二级高增益放大器进行放大，然后再由第三级选频放大器放大，经过检波后，送给比较器电路，产生和ＴＴＬ电平兼容的基带脉冲信号，之后再经过低通滤波器输出。同时，比较器输出信号送给曼彻斯特解码逻辑电路，输出触发信号和串行数据信号，这些输出信号仅当发射编码电路利用曼彻斯特编码数据时才有意义。触发脉冲指示接收到的每个数据位的开始，这个脉冲可用作串行数据解码器的同步触发脉冲和微控制器读取数据的触发脉冲，同理，触发信号输出端和串行数据输出端接有一个低通滤波器，用来抑制高频干扰。
    二、ＧＹ２８００的特性及技术参数
    ＧＹ２８００的主要特性：
    １． 载波频率范围２００～４５０ＭＨｚ（ＶＨＦ／ＵＨＦ频段）。
    ２． 接收灵敏度２０ｄＢ／μＶ。
    ３． 基带数据传输速率５００Ｈｚ～２０ｋＨｚ。
    ４． 易于和串行数据编码电路及微控制器接口。
    ５． 可由外部元件调节内部采样时钟速率。
    ６． 内置对数放大器和比较器、平滑检测、自适应偏置门限电路，改善了电路的接收灵敏度和抑制噪声性能。
    ７． 外部元件少，ＳＯＩＣ封装。
    ８． 先进的ＢｉＣＭＯＳ技术、功耗低。
    技术参数见附表。
    三、典型应用
    此集成电路可用于单通道遥控和数据传输系统，下面介绍１０通道遥控电路系统。
    １． 发射电路
    图２为发射电路，编码集成电路采用ＶＤ５０２６芯片和０～４线编码集成电路７４ＬＳ１４７，由三极管３ＤＧ９０１８、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｌ１和Ｒ１、Ｒ３组成可控振荡器，Ｌ１并兼作发射天线。ＡＭ－ＲＺ－ＡＳＫ信号把数据“１”用连续振荡波来表示，数据“０”没有振荡，故可控振荡器受ＶＤ５０２６串行数据码来控制，改变Ｃ２的值可微调发射振荡频率，以便和接收机的接收频率相同，本电路发射频率大约３２０ＭＨｚ左右。
    ２． 接收电路
    图３为接收电路，ＲＦ接收采用ＧＹ２８００集成电路芯片，ＲＦ信号经过天线接收馈入ＧＹ２８００的{18}脚，经过内部放大、检波、整形，直接从ＢＢＯＵＴ端输出串行数据码，经过解码电路ＶＤ５０２７解码后，再经过４～１０线译码器７４ＬＳ４２译码，可输出对应于发射电路的１０路控制信号。
    ３． 安装调试
    如图３所示。按图中元件数值，接收频率约为３２０ＭＨｚ，接收频率主要取决于{20}、{24}脚和{22}、{3}脚之间的外接选频网络的参数，这两个选频网络可选用声表面波滤波器或ＬＣ滤波器。因此，调整Ｌ１、Ｃ２、Ｃ７和Ｌ５、Ｃ１２的数值，即可改变接收电路的接收频率。图３所示电路的静态电流约为３０ｍＡ。发射频率调整：发射电路电源采用６Ｖ电源（或电池），发射电流在６～１０ｍＡ。先用示波器观测图２ ＶＤ５０２６的{17}脚有无串行码信号，若有可控振荡器可振荡工作，发射电路离开接收电路３ｍ，调整Ｃ２微调电容，对准ＧＹ２８００的接收频率点。用示波器观测ＧＹ２８００ ＢＢＯＵＴ端{14}脚的脉冲信号，然后再微调Ｃ２，使之脉冲波形输出幅度较大。此脉冲信号经过ＶＤ５０２７和４～１０译码器７４ＬＳ４２之后，可输出对应的１０路控制信号。
    此单片射频接收集成电路配合编、解码集成电路，可广泛应用于数据通讯、家庭保安系统、遥测数据传输、自动门控制系统、车辆防盗系统。该集成电路芯片和一般分立元件构成的接收电路相比较，性能可靠、应用方便、调试简单、外围元件少、功耗低，适合于大批量生产。因此，具有广泛的应用前景。

                                                                    ?广东  王仰昭