JS3091是一款低功耗、高性能、即插即用型 OOK 射频接收器,该芯片具有2.5V - 5.5V较宽的输入电压范围,灵敏度高达到-112dBm,工作频段为 300 - 480 MHz,支持 1 - 5 Kbps 的数据率传输。采用SOP-8封装类型,应用时仅需天线端阻抗匹配网络、VDD退耦电容、CTH和AGC滤波电容,VDD电路上无需增加防过冲电阻,从而降低应用成本。
5 功能描述
JS3091由以下几个电路组成:低噪声放大器,混频器,镜像抑制带通滤波器,中频放大器,峰值检测器,低通滤波器,自动增益控制,数据输出比较器,晶体振荡器电路,锁相环电路,电压参考和偏置电路,以及逻辑控制电路,是一款数模混合设计的一体化接收机。
5.1 接收机
射频输入信号通过天线和匹配网络电路进入低噪声放大器。低噪声放大器将输出信号与本地振荡器信号送入混频器进行下变频混频操作,镜像抑制带通滤波器进行滤波处理,抑制混频镜像,中频放大器将信号进行多级放大后,完成射频信号至中频信号下变频操作。
5.2 晶体振荡器
JS3091采用负阻型晶体振荡电路,将外部负载电容置于芯片内部。只需要外接合适的晶体振荡器即可提供准确的参考时钟。在300–480 MHz免费频段内的任何频点,实际工作频点与晶振频率的计算公式如下:
根据上述公式可以算出,当用户希望JS3091工作在 315 MHz 时,所需晶体频率为 9.81563 MHz。
需要注意的是,由于不同封装规格的晶体存在着寄生电容差异,请用户选用晶体时注意评估,避免由于晶体震荡频率偏离目标值过大而引起接收机性能降低。
5.3 自动增益控制
自动增益控制电路监测低通滤波器输出的包络信号幅度,通过调节低噪声放大器和中频运算放大器的增益,获得稳定的系统增益线性度和高性能的灵敏度。CAGC管脚为接收链路自动增益控制端口,外接滤波电容,滤波电容的取值会影响芯片启动时间,且成正比关系。举例:在交流转直流的工作环境下,建议选大一点的电容值;同理,稳定的直流供电场合下,可以选择略小一点的滤波电容。
5.4 解调器
中频信号经过峰值检测器和低通滤波器之后完成调制信号的包络解调,剪波电平电路外接合适的数据滤波电容(CTH)将解调出的包络信号变为稳定的包络中间电平信号,再与包络信号进行比较而输出准确的解调数据,完成解码功能。
6 I/O定义及管脚配置
JS3091芯片是SOP-8封装,管脚定义分别如下图所示:
图2 JS3091管脚排列图
引脚号 |
引脚名称 |
I/O |
引脚描述 |
1 |
RFIN |
I |
天线脚,射频信号输入,需外接匹配网络 |
2 |
GND |
I |
地输入 |
3 |
VDD |
I |
2.5 – 5.5 V电源输入 |
4 |
SHUT |
I |
关断控制管脚:
接高电平进入关断模式,接低电平进入工作模式 |
5 |
DOUT |
O |
数据输出 |
6 |
CTH |
I |
外接滤波电容,产生数据比较器的剪波电平 |
7 |
CAGC |
I |
自动增益控制管脚,外接滤波电容 |
8 |
XOSC |
I |
晶体振荡器输入管脚,外接晶体或者参考时钟 |
表1 JS3091管脚描述
7 电气特性
7.1 最大绝对条件
输入电压 ----------------- 6V
储藏温度 ----------------- -50 ℃ ~ 150℃
焊接温度 ----------------- 255℃
7.2 推荐正常工作条件
表2 推荐运行条件
7.3 接收器射频和中频参数
VDD=5.0V,数据率1Kbps,常温25°C
表3 接收器射频和中频参数
7.4 电源功耗和启动时间
VDD=5.0V,数据率1Kbps,常温25°C