蓝牙收发芯片RF2968的原理及应用
摘要：RF2968是一个单片蓝牙收发芯片，工作在2400～2500MHz频段，FSK调制和解调；芯片内含有射频发射、射频接收、FSK调制/解调等电路，能够接收和发送数字信号，符合蓝牙无线电规范1.1要求。文中给出RF2968的结构、原理、特性及应用电路。
关键词：蓝牙无线 发射无线 接收FSK
1概述
RF2968是为低成本的蓝牙应用而设计的单片收发集成电路，RF频率范围2400～2500MHz，RF信道79个，步长1MHz，数据速率1MHz，频偏140～175kHz，输出功率4dBm，接收灵敏度-85dBm，电源电压3V，发射消耗电流59mA，接收电流消耗49mA，休眠模式电流消耗250μA。芯片提供给全功能的FSK收发功能，中频和解调部分不需要滤波器或鉴频器，具有镜像抑制前端、集成振荡器电路、可高度编程的合成等电路。自动校准的接收和发射IF电路能优化连接的性能，并消除人为的变化。RF2968可应用在蓝牙GSM/GPRS/EDGE蜂窝电话、无绳电话、蓝牙无线局域网、电池供电的便携设备等系统中。
2引脚功能
集成电路采用32脚的塑料LCC形式封装，各引脚功能如下：
VCC1：给VCO（压控振荡器）倍频和LO（本机振荡器）放大器电路提供电压。
VCC2：给RX（接收）混频器、TXPA（发射功率放大器）和LNA（低噪声放大器）偏置电路提供电压。
TXOUT：发射机输出。当发射工作时，TXOUT输出阻抗是50Ω；当发射机不工作时，TXOUT为高阻态。因为这个引脚是直流偏置，所以需外接1个耦合电容。
RXIN：接收机输入。当接收机工作时，RXIN输入阻抗是低阻态；接收机不工作时，RXIN为高阻态。芯片内用1个内部串联电感来调节输入阻抗。
VCC3：给RX输入级（LNA）提供电压。
VCC4：给TX混频器、LO放大器、LNA和RX混频器的偏置电路提供电压。
LPO：低功耗模式的低频时钟输出。在休眠模式中，这个引脚能给基带提供一个3.2kHz或32kHz、占空比为50%的时钟。在其它工作方式没有输出。
DVDDH：给RXIFVGA（接收中频电压增益放大器）电路提供电压。
IREF：外部接1个精密电阻以产生恒定的基准电流。
VCC5：给模拟中频电路提供电压。
D1：这是为时钟恢复电路提供的电荷泵输出。外接1个RC网络到地以确定PLL的带宽。
BPKTCTL：在发射模式时，这个脚作为启动PA级的选通脉冲；在接收模式时，基带控制器可以有选择地使用这个引脚来给同步字的检测发信号。
BDATA1：输入信号到发射机/接收机的数据输出。输入的数据是速率为1MHz的没有被滤波的数据。这个引脚是双向的，根据发射和接收模式转换为数据输入或数据输出。
RECCLK：恢复时钟输出。
RECDATA：恢复数据输出。
BXTLEN：功率控制电路的一部分，用来接通/关键芯片的“休眠”模式。在电路从“OFF”状态上电之后，当低功耗时钟不工作时，BRCLK被BXTLEN的状态控制（上电期间，BRCLK先写BXTLEN激活且被设为高电平，以进入空闲状态）。
BPCLK：基准时钟输出。这是由晶振决定的基准时钟，频率范围为10～40MHz，典型值为13MHz。电路上电时，BRCLK在基带控制器将BXTLEN设为高电平之前激活。电路进入空闲状态后，当低功耗时钟不工作时，BRCLK由BXTLEN的状态控制。
OSCO：与19脚相同。
OSCI：OSC脚可通过负反馈的方式来产生基准时钟。在SOCI到OSCO之间连接1个并联的晶振和电阻，以提供反馈通道和确定谐振频率。每一个OSC脚都接1个旁路电容来提供合适的晶振负载。如果用1个外部的基准频率，那就要通过1个隔直电容来连接到OSCI，并且用1个470kΩ的电阻将OSCO和OSCI连接起来。
BnDEN：锁存输入到串行端口的数据。数据在BnDEN的上升沿被锁存。
BDDATA：串行数据通道。读/写数据通过这个引脚送入/输出到芯片上的移位寄存器。读取的数据在BDCLK的上升沿被传送，写数据在BDCLK的下降沿被传送。
BDCLK：串行端口的输入时钟。这个引脚被用来将时钟信号输入到串行端口。要使得跳变频率的编程时间最短时，建议使用10～20MHz的BRCLK频率。
BnPWR：芯片电源控制电路的一部分，用来控制芯片从“OFF”状态到电源接通状态。
PLLGND：RF合成器、晶体振荡器和串行端口的接地端。
VCC6：RF合成器、晶体振荡器和串行端口的电源端。
DO：RFPLL的充电泵输出。外接1个RC网络到地以确定PLL带宽。要使得合成器的设置时间和相位噪声最小，可采用双重的环路带宽方案。在频率检测的开始时期，使用1个宽环路带宽。在检测频率结束时，用RSHUNT来转换到窄环路带宽，并提供改进的VCO相位噪声。带宽转换的时间由PLLDel位设置。
RSHUNT：通过将2个外部串联电阻的中点分路到VREG，使环路滤波器从窄带转换到宽带。
RESNTR-：用来给VCO提供直流电压以及调节VCO的中心频率。在RESNTR-和RESNTR+之间需2个电感来跟内部电容形成谐振。在设计印制板时，应该考虑 《蓝牙收发芯片RF2968的原理及应用》
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关键词：蓝牙无线 发射无线 接收FSK
1概述
RF2968是为低成本的蓝牙应用而设计的单片收发集成电路，RF频率范围2400～2500MHz，RF信道79个，步长1MHz，数据速率1MHz，频偏140～175kHz，输出功率4dBm，接收灵敏度-85dBm，电源电压3V，发射消耗电流59mA，接收电流消耗49mA，休眠模式电流消耗250μA。芯片提供给全功能的FSK收发功能，中频和解调部分不需要滤波器或鉴频器，具有镜像抑制前端、集成振荡器电路、可高度编程的合成等电路。自动校准的接收和发射IF电路能优化连接的性能，并消除人为的变化。RF2968可应用在蓝牙GSM/GPRS/EDGE蜂窝电话、无绳电话、蓝牙无线局域网、电池供电的便携设备等系统中。
2引脚功能
集成电路采用32脚的塑料LCC形式封装，各引脚功能如下：
VCC1：给VCO（压控振荡器）倍频和LO（本机振荡器）放大器电路提供电压。
VCC2：给RX（接收）混频器、TXPA（发射功率放大器）和LNA（低噪声放大器）偏置电路提供电压。
TXOUT：发射机输出。当发射工作时，TXOUT输出阻抗是50Ω；当发射机不工作时，TXOUT为高阻态。因为这个引脚是直流偏置，所以需外接1个耦合电容。
RXIN：接收机输入。当接收机工作时，RXIN输入阻抗是低阻态；接收机不工作时，RXIN为高阻态。芯片内用1个内部串联电感来调节输入阻抗。
VCC3：给RX输入级（LNA）提供电压。
VCC4：给TX混频器、LO放大器、LNA和RX混频器的偏置电路提供电压。
LPO：低功耗模式的低频时钟输出。在休眠模式中，这个引脚能给基带提供一个3.2kHz或32kHz、占空比为50%的时钟。在其它工作方式没有输出。
DVDDH：给RXIFVGA（接收中频电压增益放大器）电路提供电压。
IREF：外部接1个精密电阻以产生恒定的基准电流。
VCC5：给模拟中频电路提供电压。
D1：这是为时钟恢复电路提供的电荷泵输出。外接1个RC网络到地以确定PLL的带宽。
BPKTCTL：在发射模式时，这个脚作为启动PA级的选通脉冲；在接收模式时，基带控制器可以有选择地使用这个引脚来给同步字的检测发信号。
BDATA1：输入信号到发射机/接收机的数据输出。输入的数据是速率为1MHz的没有被滤波的数据。这个引脚是双向的，根据发射和接收模式转换为数据输入或数据输出。
RECCLK：恢复时钟输出。
RECDATA：恢复数据输出。
BXTLEN：功率控制电路的一部分，用来接通/关键芯片的“休眠”模式。在电路从“OFF”状态上电之后，当低功耗时钟不工作时，BRCLK被BXTLEN的状态控制（上电期间，BRCLK先写BXTLEN激活且被设为高电平，以进入空闲状态）。
BPCLK：基准时钟输出。这是由晶振决定的基准时钟，频率范围为10～40MHz，典型值为13MHz。电路上电时，BRCLK在基带控制器将BXTLEN设为高电平之前激活。电路进入空闲状态后，当低功耗时钟不工作时，BRCLK由BXTLEN的状态控制。
OSCO：与19脚相同。
OSCI：OSC脚可通过负反馈的方式来产生基准时钟。在SOCI到OSCO之间连接1个并联的晶振和电阻，以提供反馈通道和确定谐振频率。每一个OSC脚都接1个旁路电容来提供合适的晶振负载。如果用1个外部的基准频率，那就要通过1个隔直电容来连接到OSCI，并且用1个470kΩ的电阻将OSCO和OSCI连接起来。
BnDEN：锁存输入到串行端口的数据。数据在BnDEN的上升沿被锁存。
BDDATA：串行数据通道。读/写数据通过这个引脚送入/输出到芯片上的移位寄存器。读取的数据在BDCLK的上升沿被传送，写数据在BDCLK的下降沿被传送。
BDCLK：串行端口的输入时钟。这个引脚被用来将时钟信号输入到串行端口。要使得跳变频率的编程时间最短时，建议使用10～20MHz的BRCLK频率。
BnPWR：芯片电源控制电路的一部分，用来控制芯片从“OFF”状态到电源接通状态。
PLLGND：RF合成器、晶体振荡器和串行端口的接地端。
VCC6：RF合成器、晶体振荡器和串行端口的电源端。
DO：RFPLL的充电泵输出。外接1个RC网络到地以确定PLL带宽。要使得合成器的设置时间和相位噪声最小，可采用双重的环路带宽方案。在频率检测的开始时期，使用1个宽环路带宽。在检测频率结束时，用RSHUNT来转换到窄环路带宽，并提供改进的VCO相位噪声。带宽转换的时间由PLLDel位设置。
RSHUNT：通过将2个外部串联电阻的中点分路到VREG，使环路滤波器从窄带转换到宽带。
RESNTR-：用来给VCO提供直流电压以及调节VCO的中心频率。在RESNTR-和RESNTR+之间需2个电感来跟内部电容形成谐振。在设计印制板时，应该考虑 《蓝牙收发芯片RF2968的原理及应用》
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