plik

Elektronika Praktyczna 2/2000

P O D Z E S P O Ł Y

Rezonator

SAW

Filtr

wyjœciowy

SAW

Konfigurowalny

modulator

i generator napiêæ

polaryzuj¹cych

RF Monolithics jest produ-

centem szerokiej gamy modu³Ûw
do transmisji radiowej, wyko-
nanych w†technologii hybrydo-
wej. S¹ wúrÛd nich nadajniki,
odbiorniki oraz kompletne trans-
ceivery. Licz¹c¹ siÍ grup¹ pro-
duktÛw oferowanych przez RFM
s¹ takøe filtry z†fal¹ powierzch-
niow¹ SAW (ang. Surface Acous-
tic Wave), spoúrÛd ktÛrych w†ar-
tykule przedstawimy wersje na
pasmo 433,92MHz.

Nadajniki

RFM oferuje kilka typÛw

hybrydowych nadajnikÛw, rÛø-
ni¹cych siÍ miÍdzy sob¹ prze-
d e w s z y s t k i m m a k s y m a l n ¹
szybkoúci¹ transmisji danych,
sposobami modulacji sygna³u
w.cz., poziomem generowa-
nych zak³ÛceÒ oraz moc¹ wyj-
úciow¹.

Najstarszymi uk³adami s¹

uk³ady modu³Ûw HX1000, przy-
stosowane do przesy³ania da-
nych z†szybkoúci¹ do 2400bd
i†modulacj¹ OOK (ang. On-Off
Key). Charakteryzuj¹ siÍ bardzo
prostym schematem aplikacyj-
nym (rys. 1), niskim poziomem
zak³ÛceÒ generowanych do oto-
czenia i†duø¹ stabilnoúci¹ czÍs-
totliwoúci noúnej, a†to dziÍki
wykorzystaniu dwÛch filtrÛw
SAW.

Identyczny pod wzglÍdem

w y p r o w a d z e Ò z e w n Í t r z n y c h
i†aplikacji jest nieco doskonal-
szy modu³ nadawczy oznaczony
symbolem HX1007. Jego podsta-
wow¹ zalet¹ w†stosunku do
HX1000 jest moøliwoúÊ przesy-
³ania danych z†szybkoúci¹ do
19,2kbd, co zosta³o okupione
nieco wiÍkszym poziomem za-
k³ÛceÒ. Na rys. 2†znajduje siÍ
schemat blokowy, prezentuj¹cy
w † u p r o s z c z e n i u k o n s t r u k c j Í
uk³adu.

O b y d w a p r z e d s t a w i o n e

uk³ady montowane s¹ w†iden-
tycznych, miniaturowych obu-
dowach przystosowanych do
montaøu powierzchniowego,
ktÛrych wymiary przedstawia-

my na rys. 3.

J e d n ¹ z † n a j d o s k o -

n a l s z y c h   k o n s t r u k c j i
n a d a j n i k Û w   z † o f e r t y
RFM jest modu³ ozna-
c z o n y

s y m b o l e m

TX5000. Maksymalna
szybkoúÊ transmisji da-
n y c h w y n o s i w † j e g o
przypadku aø 115,2kbd

(z modulacj¹ ASK) lub 19,2kbd
(z modulacj¹ OOK). DziÍki doúÊ
rozbudowanej elektronice na-
dajnika (rys. 4) charakteryzuje
siÍ on bardzo niskim poziomem

Hybrydowe układy firmy

FirmÍ RFM oraz

produkowane przez ni¹

hybrydowe modu³y

radiowe prezentowaliúmy

na ³amach EP juø

kilkakrotnie. Poniewaø

zagadnienia zwi¹zane

z†bezprzewodowym

przesy³aniem danych

cyfrowych ciesz¹ siÍ

wúrÛd naszych

CzytelnikÛw duøym

zainteresowaniem,

postanowiliúmy wrÛciÊ

do tematu prezentuj¹c

w†miarÍ kompletn¹

ofertÍ gotowych modu³Ûw

firmy RFM na pasmo

433,92MHz.

zak³ÛceÒ przy mocy wyjúcio-
wej ok. 0,75mW.

Schematy aplikacyjne nadaj-

nikÛw pracuj¹cych w†obydwu
konfiguracjach przedstawiono na
rys. 5.

Wszystkie prezentowane na-

dajniki s¹ przystosowane do pra-
cy z†niskim napiÍciem zasilania
(2,7..3,5V) i†maj¹ wyjúcia dopa-
sowane do impedancji 50

Ω

Odbiorniki

Typowe systemy transmisji

danych w pasmie 433,92MHz
przesy³aj¹ informacje na odleg-
³oúÊ 5..100 metrÛw. Ze wzglÍdu
na niewielk¹ dopuszczaln¹ moc
wyjúciow¹ nadajnikÛw (poniøej
1mW), poprawny odbiÛr sygna-
³Ûw wymaga stosowania specjal-
nych technik, spoúrÛd ktÛrych
metoda opracowana przez firmÍ
RFM jest najbardziej efektywna
w†swojej klasie cenowej.

Odbiorniki ASH (ang. Amp-

lifier-Sequenced Hybrid techno-
logy) wykorzystuj¹ bardzo ory-
ginaln¹ technikÍ obrÛbki sygna-
³u w.cz., dziÍki ktÛrej dobroÊ
toru radiowego jest bardzo duøa,
a†zak³Ûcenia generowane do oto-
czenia niewielkie. Schemat pre-
zentuj¹cy zasadÍ dzia³ania od-
biornika ASH przedstawiono na

ANTENA

+3V

HXxxxx

Nadajnik

hybrydowy

0.01µF

100nF

0.01µF

39k

82k

np. MC145026D

Wejœcie

cyfrowych

danych

Rys. 1.

Masa

+ zasilania

Wejœcie

danych

Wyjœcie w.cz.

o impedancji 50

Widok z do³u

Filtr

SAW

Filtr

SAW

10,67

9,02

2,8

HX100x

Rys. 2.

Rys. 3.

Rys. 4.

Nadajnik z modulacj¹ OOK

Nadajnik z modulacj¹ ASK

Wejœcie danych

OOK

ASK

Rys. 5.

P O D Z E S P O Ł Y

Elektronika Praktyczna 2/2000

rys. 6. Wzmacniacze sygna³u
w.cz. (RFA1 i†2) s¹ kluczowane
przebiegami przesuniÍtymi nie-
co w†czasie, a†sygna³ z†wyjúcia
pierwszego stopnia wzmocnienia
przechodzi przez liniÍ opÛünia-
j¹c¹ SAW. W†ten sposÛb sygna³
w.cz., poddany dwukrotnemu
filtrowaniu moøe byÊ wzmocnio-
ny w†stopniu znacznie wiÍk-
szym niø jest to moøliwe w†roz-
wi¹zaniach standardowych. De-
tektor i†filtr dolnoprzepustowy
na wyjúciu odbiornika odpowia-
daj¹ za konwersjÍ sygna³u do
postaci cyfrowej.

Na rys. 7 znajduje siÍ sche-

mat wewnÍtrzny odbiornika
RX5000, ktÛry jest przystosowa-
ny do dekodowania z†modulacj¹
OOK o†szybkoúci do 19,2kbd.
W†trybie obniøonego poboru mo-
cy maksymalna szybkoúÊ trans-
misji obniøa siÍ do 2400bd, ale
modu³ pobiera pr¹d o†natÍøeniu
zaledwie 1,8mA. W†przypadku
odbioru sygna³u modulowanego
ASK, maksymalna szybkoúÊ
transmisji wynosi 115,2kbd. Mo-
du³ RX5000 jest wyposaøony
w†dwa niezaleøne konwertery
sygna³u analogowego na postaÊ
cyfrow¹ - DS1 i†DS2. Pierwszy
z†nich zapewnia duø¹ odpornoúÊ
konwersji na zak³Ûcenia szumo-
we, a konstrukcjÍ drugiego zop-
tymalizowano pod k¹tem kon-
wersji sygna³Ûw modulowanych
metod¹ ASK. Prze³¹czenie po-
miÍdzy konwerterami odbywa
siÍ automatycznie, w†zaleønoúci
od parametrÛw odbieranego syg-
na³u.

Nieco prostszymi obwodami

wyjúciowymi charakteryzuje siÍ
odbiornik RX5500. Tor odbior-
czy w.cz. zaprojektowano w†nim
takøe w†technologii ASH, dziÍki
czemu parametry toru radiowe-
go s¹ bardzo dobre.

W†sk³ad rodziny odbiorni-

kÛw ASH wchodzi seria uk³a-

dÛw RX1000/1005/1010/1020.
S¹ to miniaturowe odbiorniki
hybrydowe montowane w†obu-
dowach przystosowanych do
montaøu SMD o†bardzo duøej se-
lektywnoúci, przystosowane do
odbioru i†demodulacji sygna³Ûw
OOK. Wszystkie odbiorniki ro-
dziny RX10xx s¹ wzajemnie wy-

mienne, a rÛøni¹ siÍ tylko mak-
symaln¹ dopuszczaln¹ prÍdkoú-
ci¹ transmisji danych (odpo-
wiednio 2,4/5/10/20kbd). Na
rys. 8 przedstawiono schemat
aplikacyjny tych odbiornikÛw.

Wszystkie przedstawione

w†artykule odbiorniki mog¹ byÊ
zasilane napiÍciem z†przedzia³u
2,7..5,5V.

Transceivery

Opisane dotychczas modu³y

doskonale nadaj¹ siÍ do stoso-
wania w†jednokierunkowych
systemach transmisyjnych. Spe-
cjalnie do aplikacji dwukierun-
kowych RFM opracowa³ modu³y
transceiverÛw, ktÛrych tory od-
biorcze pracuj¹ w†trybie ASH.

Modu³ oznaczony symbolem

TR3000 moøe dwukierunkowo

ASH

Filtr

SAW

Linia

opóŸniaj¹ca

SAW

Detektor

i filtr

dolnoprzep.

Generator

impulsów

RFA1

RFA2

Wyjœcie

danych

PW1

PW2

PRI

PRC

Sygna³ w.cz. modulowany danymi cyfrowymi

Wejœcie w.cz.

Wyjœcie RFA1

Wyjœcie linii

opóŸniaj¹cej

przesy³aÊ dane z†szybkoúci¹ do
19,2kbd (OOK) lub 115,2kbd
(ASK). W†torze demodulacji
i†konwersji sygna³u analogowe-
go na cyfrowy uk³adu TR3000
zastosowano rozwi¹zania iden-
tyczne jak w†RX5000. Maksy-
malna moc wyjúciowa nadajnika
transceivera wynosi 0,75mW.

Drugi z†oferowanych przez

RFM modu³Ûw - DR3100 - jest
oryginaln¹ konstrukcj¹ opart¹ na
u k ³ a d z i e T R 3 0 0 0 , k t Û r y
ìobudowanoî elementami pery-
feryjnymi i†zamontowano na mi-
niaturowej p³ytce drukowanej.
Modu³ ten jest przystosowany
do realizacji dwukierunkowej
transmisji danych ASK i†OOK
z†prÍdkoúciami do 19,2kbd.

Filtry

RFM produkuje rÛønego ro-

dzaju filtry ceramiczne z†akus-
tyczn¹ fal¹ powierzchniow¹
SAW. Oferowane przez firmÍ fil-
try moøna podzieliÊ na dwie
grupy funkcjonalne:
✗ Wejúciowe filtry pasmowo-

przepustowe (RF1172, RF1172B
i†RF1283), przystosowane do
pracy w†obwodach wejúcio-
wych odbiornikÛw w.cz. Fil-
try te zastÍpuj¹ standardowe
obwody rezonansowe LC, za-

RX5000

Filtr

wejœciowy

SAW

Linia

opóŸniaj¹ca

SAW

Detektor

Filtr

dolno-

przepustowy

Detektor

szczytu

Sterowanie

progiem

prze³¹czania

RFA1

RFA2

DS2

DS1

ARW

PRATE

LPFADJ

LPF

REF

TH2

TH1

AGC

PKO

BBO

PWIDTH

Generator

impulsów

ARW

Zerowanie ARW

Regulacja wzmocnienia

CNTRL0

CNTRL1

Sterownik

polaryzacji

Sterowanie

trybem obni¿onego

poboru mocy

AGCCAP

PKDET

Log

BBOUT

Ref

Thld

Ref

AND

RXDATA

THLD1

THLD2

Rys. 6.

RF Input

Gnd

Data Output

Voltage

Reference

1µF

10µF

0.1 to 10µF

+3V

Vcc

Gnd

Comparator

Input

Threshold

Override

Baseband

Output

Komparator

LPF

Detektor

RFA

Linia

opóŸn.

SAW

Gener.

impulsów

Rys. 7.

Rys. 8.

pewniaj¹c doskona³¹ i†stabil-
n¹ charakterystykÍ czÍstotli-
woúciow¹.

✗ Rezonatory SAW do nadaj-

nikÛw ma³ej mocy (RO2101,
R O 2 1 0 1 A ,   R O 2 1 0 1 A - 1 2 ,
RO2180B i†RP1308). S¹ to
elementy zastÍpuj¹ce rezo-
natory kwarcowe w†obwo-
dach rezonansowych genera-
t o r Û w   t r a n z y s t o r o w y c h
z†dzielon¹ pojemnoúci¹ (Col-
pittsa). Nieco zmodyfikowa-
n e   g e n e r a t o r y   t e g o   t y p u
spe³niaj¹ rolÍ nadajnikÛw
OOK lub ASK.

Piotr Zbysiñski, AVT
piotr.zbysinski@ep.com.pl

Dystrybutorem firmy RFM

w†Polsce jest firma Gamma, tel.
(0-22) 663-83-76, www.gamma.pl,
info@gamma.pl.

Materia³y o†elementach pre-

zentowanych w†artykule dostÍp-
ne s¹ na p³ycie CD-EP2/2000
oraz w†Internecie pod adresa-
mi:
- http://www.rfm.com/products/

vwire.htm,

- http://www.rfm.com/products/

part.htm,

- http://www.rfm.com/products/

filters.htm.