本應用筆記介紹了窄帶FSK應用中使用的TH7122和TH71221收發器。它簡要描述了窄帶注意事項，VCO設計，PLL設置以及發送器設置以及應用電路的接收器部分。

窄帶注意事項

低功耗收發器的最常見應用是通道帶寬和間隔相對較寬的應用。在這些情況下，峰值FSK偏差通常約為25至50 kHz，通道間隔通常為200 kHz或更大。對于TH7122x，中頻（IF）濾波器通常是帶寬為150至250 kHz的低成本FM接收器濾波器。對于這些應用，通常不會考慮VCO噪聲，因為頻率偏差會導致解調器輸出處的電壓擺幅，該擺幅遠大于噪聲。另外，由于參考頻率高，因此環路帶寬通常很寬。這允許通過簡單地切換晶體上的負載電容來調制參考頻率。

TH7122x專為在這些應用中工作而設計，并給出了很好的結果。但是，如果將其用于通道間隔較小（例如12.5或25 kHz）的窄帶應用中，則環路帶寬必須很小，以允許穩定的PLL操作并充分抑制基準雜散。整數N合成器的參考頻率等于通道間隔。對于這些設計，VCO噪聲變得非常重要，需要對常規應用電路進行一些更改以提高性能。

窄帶應用中的第二個考慮因素是，與接收器使用相同PLL的發送器必須能夠產生FSK。由于PLL帶寬必須很窄，因此有必要通過在環路帶寬之外調制VCO來生成FSK。如果需要將FSK調制降至DC，則還必須在低頻下調制參考晶體振蕩器，在高頻??下調制VCO。這通常稱為兩點調制。困難的部分是使從VCO的調制到VCO的調制到基準的調制平穩過渡。在此應用中，我們假設不需要直流調制，因此可以將低環路頻率設置為容納最寬的數據脈沖。

VCO設計

為了降低TH7122x中VCO的相位噪聲，必須減小調諧電路的阻抗。負電阻振蕩器會在高阻抗負載下進入飽和狀態，從而降低諧振器的Q。內部變容二極管的相對較低的Q進一步降低了諧振器Q。在通常的應用中，調諧電路的電感取決于內部電容的增加，但這限制了調諧范圍，調諧范圍必須足夠大以調諧發射頻率和VCO接收頻率之間的偏移量。注意，由于TH7122x構成了超外差接收器，因此偏移頻率對應于IF。通常，IF為10.7 MHz。解決方案是使用一個小電感和一個外部變容二極管，而不要制作一個調諧電路。

圖2顯示了評估板的電路，該評估板具有一個小的調諧電感器和一個外部變容二極管，以增加調諧電容。在這種情況下，使用了BB639二極管，因為它是可用的，并且是通常用于電視調諧器的低成本二極管。只需調整C0，幾乎可以使用任何具有足夠電容的調諧二極管。必須注意不要使L0太小以致振蕩器不會振蕩。由于振蕩器電流是可編程的，因此可以檢查振蕩器是否在最低電流設置下工作，然后在最高電流下運行以降低噪聲。

PLL設置

為了設計PLL環路濾波器，首先必須知道相位檢測器常數和所需頻率附近的VCO調諧靈敏度KVCO。有兩種確定KVCO的方法：

用電位計或電源上的可變電壓調整VCO，并用計數器或頻譜分析儀測量輸出頻率。

使用評估板上的環路濾波器，將TH7122x設置為在發射模式下以所需的頻率工作。

評估板上的調諧曲線如圖1所示。在本示例中，可以看出，調諧電壓在434 MHz附近的斜率通常約為14 MHz / V。

第二個設計參數是相位檢測器KPD的增益。此參數與電荷泵電流ICP成正比，默認情況下為260 μA。

正如我們將在下面看到的，由于KPD和KVCO總是相乘，所以2π項被抵消。

TH7122x 434 MHz中心頻率的VCO調諧曲線

TH7122x窄帶應用的電路原理圖

發射器設置

繼續上一節的示例，假設我們希望在3.0 V邏輯信號下的FSK峰值偏差為2.5 kHz。由于VCO控制電壓的斜率為13 MHz / V，因此這將需要192 μV的電平。

環路調制后，VCO的調制帶寬非常寬；因此可能需要對數據信號進行整形以限制RF信號的占用帶寬。這是通過在輸入衰減器上添加CM2來完成的。

接收者

如圖2所示，TH7122x應用電路的接收器部分包含一個帶寬為20 kHz的陶瓷濾波器。LIF1，CIF1和CIF2用于將330的輸出阻抗與所需的600陶瓷濾波器的阻抗匹配。另外，該電路減少了帶外雜散響應。與IF放大器的輸入阻抗并聯的RL0用于按規定加載濾波器。該濾波器的20 dB帶寬約為95 kHz。

級聯過濾器配置

在通道間隔為12.5 kHz的系統中；所需的通道選擇性較高。如圖3所示，可以通過級聯連接兩個濾波器來實現。在這種情況下，顯示了一個4極10.7 MHz晶體濾波器。混頻器輸出與FIL1之間的串聯電感以及與濾波器輸入并聯的電容器使混頻器輸出阻抗與濾波器所需的1.8 kΩ阻抗匹配。IF放大器的輸入電阻約為2 kΩ，因此足夠接近所需的濾波器負載。由于TH7122x的引腳1和32之間存在泄漏，因此可以獲得最大值。

如果需要更高的選擇性，則應考慮使用帶有外部混頻器的雙轉換裝置。但是，最大選擇性將受到相鄰通道中VCO噪聲的限制。最大信噪比也由VCO噪聲確定。在此接收器中，FM峰值偏移為2.5 kHz，約為36 dB。這是在20 Hz至20 kHz的頻率范圍內測得的。

編輯：hfy