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Si4010系统单芯片射频发射器

发布时间:2020-06-30 18:10:06 阅读: 来源:书包厂家

高性能模拟与混合信号IC厂商Silicon Laboratories(芯科实验室有限公司)近日发布EZRADIo无线IC解决方案Si4010,该方案可大幅降低各种用在消费类、工业控制和自动化系统中单向无线链路的成本和复杂度。遥控方案的挑战与产品特征

全新的Si4010系统单芯片射频发射器(下图)能让开发人员最佳化遥控门锁、车库门开启器、遥控器、楼宇自动化系统和安防装置的设计,以最低的系统成本达到最高的性能,同时还能确保完整的单向链路。

“遥控方案的挑战一般表现为对更高成本效益的要求、传输距离、电池寿命、PCB面积等。传统的基于SAW(表面声波)的发射器为多分立器件,仅支持单一频率和单一OOK调制模式。除了性能不稳定,灵敏度受器件性能影响,产品生产效率也较低,”Silicon Laboratories公司嵌入式混合信号无线产品线高级产品经理Yijing Lawrence Der博士指出,Si4010射频发射器为单芯片遥控IC,仅需一个外部旁路电容、一块印制电路板、电池和一个带按键的外壳便能构成完整的无线遥控器。 Si4010采用专利高可靠性的无晶体振荡器架构,无需外部时钟源,也不受冲击和震动影响。其载波频率精确度在商业温度范围内为±150 ppm,在工业温度范围内则可达±250 ppm,它的精确度比传统的(SAW)发射器高出两倍,且无需使用外部晶体振荡器;价格节省0.77美元。当然Si4010最突出的技术还是自动天线调谐,该功能可最大化发射距离,提供稳定的输出功率,有效减少对遥控器的不利影响,并提高生产效率。

天线自动调节技术

天线自动调谐功能基于Silicon Labs的专利技术,是Si4010的最大特色之一;它配备一个反馈回路,可以探测到放大器的最佳输出功率。Lawrence Der表示,天线自动调谐功能可有效降低功耗且不会造成抖动(Jitter)。他说,它的调谐功能主要有两个,一是保证稳定的电力供应,这是一个比较新的应用;二是调谐回馈频率的功能,监控电压,保证达到最佳输出电量,另外它没有延迟的问题,因为反馈非常快,可以调节电流的大小。与电子元器件的运转相比,人体的动作是非常慢的,就不会造成延迟的问题。另外,它的能耗较低,MCU在硬件和软件两方面来实现功能。

Lawrence Der还强调,Silicon Labs的混合信号IC集成程度非常高,在我们的架构里,既有模拟信号也有数字信号,简单来讲,模拟部分是射频,数字部分为MCU。传统的设计中,射频的性能很容易受到干扰,但是Silicon Labs在这个领域有很多年的经验,已解决了这个问题。

硅工艺的优势

在进行射频通讯时需要一个有明确界定的频率,Silicon Labs曾推出基于CMOS的 Si500晶振产品,如今在Si4010中也采用了Si500。Lawrence Der说:“相比基于SAW和有晶振的两种发射器设计,CMOS工艺更加灵活,可面向任意频率。且频率更加精准,我们的优点是集成度高,可降低成本,对外部的冲击和振动干扰也有很好的防御效果。另外,在产品线上,Silicon Labs对每一块芯片都会严格测量它温度和频率变化的关系,以保证产品能达到最好的效果。”

经过优化的8051内核

8051是非常普及的低成本内核,Si4010采用经过优化的8051作为其控制单元。Lawrence Der表示,经过Silicon Labs定制的8051 MCU具有4kB RAM/8kB NVM和128位EEPROM,其ROM集成了函数功能集。该MCU的突出特点是支持128位AES加密和片上调试器。“Silicon Labs的产品线非常广泛,较高端的产品会集成ARM内核,Si4010集成8051内核的设计是基于客户的需求:首先是成本,其次更重要的是该领域工程师大多用8051进行开发,因此可降低技术门槛,加快上市速度。”

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