小功率調(diào)頻發(fā)射器MC2833的應(yīng)用

胡曉娟 陳 鐵 侯 可 陳國華

[摘要]MC2833是MOTOROLA公司推出的調(diào)頻發(fā)射機(jī)專用集成電路,它內(nèi)含話筒放大器、壓控振蕩器和兩個輔助的高頻晶體管。因此,介紹MC2833的結(jié)構(gòu)參數(shù)和工作原理,并給出MC2833的應(yīng)用電路。

[關(guān)鍵詞]MC2833調(diào)頻發(fā)射技術(shù)指標(biāo)工作原理

中圖分類號:TN832+.1文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1671-7597(2009)1210039-01

一、前言

隨著集成電路技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用,通訊設(shè)備整機(jī)的體積由大變小直到超小,MOTOROLA公司推出了單片機(jī)調(diào)頻發(fā)射集成電路MC2833,此芯片只需要少量的外圍元器件,可應(yīng)用于無繩電話和FM通信設(shè)備中,也可構(gòu)成發(fā)射極高頻率的功率放大器。它由話筒放大器、可變電抗器、射頻振蕩器、輸出緩沖器以及兩個輔助晶體管構(gòu)成,由于其內(nèi)部的兩個輔助晶體管的截止頻率fT高達(dá)500MHz,因此該芯片在無繩電話和小功率調(diào)頻發(fā)射機(jī)中具有廣泛的應(yīng)用。

二、MC2833內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點及技術(shù)指標(biāo)

MC2833采用16腳雙列直插式封裝,其內(nèi)部電路和各引腳功能如圖1所示。MC2833采用10V

電源,工作電壓范圍為2.8～9V,工作溫度范圍為-30℃～+75℃,具有高達(dá)60MHz的可直接功率輸出的射頻振蕩器,能提供30dB電壓增益的話筒放大器。該芯片16腳和15腳之間接反饋電容;1腳與16腳之間接一電感與晶體相串聯(lián)的電路,與晶體相串聯(lián)的電感能對振蕩頻率起細(xì)微的微調(diào)作用,確保振蕩頻率正好處于要發(fā)射的頻點上;腳11、12、13是一個3倍頻晶體管電路;腳7、8、9是一個2倍頻晶體管電路。

三、MC2833的工作原理

MC2833芯片電路中,發(fā)射機(jī)的信號源分別為語音信號輸入和數(shù)據(jù)信號輸入。語音信號采用話筒采集輸入,首先經(jīng)過1.0μF電容隔直,去除其中的直流分量,送入腳5放大,發(fā)大后的信號由腳4輸出,信號的發(fā)大倍數(shù)可由連于腳4、5之間的電阻進(jìn)行控制。低頻調(diào)制信號經(jīng)話筒放大器放大后(放大器增益由外接電阻決定),送入可變電抗器,通過調(diào)制信號改變可變電抗,從而改變射頻振蕩器的頻率實現(xiàn)調(diào)頻。射頻振蕩器的中心振蕩頻率fo由1和16腳外接晶體決定,晶體為基頻晶體,經(jīng)過調(diào)頻后的信號由緩沖器端14腳輸出,緩沖器的負(fù)載為LC構(gòu)成的并聯(lián)諧振回路,諧振頻率為晶體的三倍,不僅實現(xiàn)了三倍頻,而且還擴(kuò)展了調(diào)頻頻偏。

倍頻后的信號經(jīng)電容耦合給內(nèi)部晶體管VT1的基極。VT1與電感、電容等構(gòu)成高頻功率放大器,電感、電容的諧振頻率為晶體頻率的三倍。經(jīng)VT1放大后的調(diào)頻信號經(jīng)電容耦合給內(nèi)部晶體管VT2的基極,由VT2進(jìn)一步放大,VT2與VT1的電路完全相同。VT2放大后的信號經(jīng)另一個LC電路耦合給天線向外發(fā)射。電路中所有的線圈均是7mm屏蔽電感,可以使用M1175A、M1282A～M1289A,M1312A等,電容(特別是要影響頻率的電容)應(yīng)使用云母鍍銀電容。

四、MC2833的應(yīng)用電路部分

MC2833的外圍電路如圖2所示。其中晶體X1為基波晶體。當(dāng)輸出射頻為49.7MHz時,X1=16.5667MHz。此時Lt=3.3-4.7μH,L1=0.22μH,L2=0.22μH,Re1=33OΩ,Rb1=390K,Cc1=33p,Cc2=33p,Cl=33p,C2=470p,C3=33p,C4=47p,C5=220p,振蕩器輸出頻率經(jīng)三次倍頻后,再經(jīng)Q1、Q2放大輸出。當(dāng)Vcc=8.0V時,功率輸出為+l0dBm。

當(dāng)輸出射頻為76MHz時,X1=12.6MHz。此時Lt=5.1μH,L1=0.22μH,L2=0.22μH,Re1=150Ω,Rb1=300K,Cc1=68p,Cc2=10p,Cl=68p,C2=470p,C3=12p,C4=20p,C5=120p,振蕩器輸出頻率經(jīng)三次倍頻后,再經(jīng)Q2二次倍頻,最后由Q1放大輸出。當(dāng)Vcc=8.0V時,功率輸出為+l0dBm。

當(dāng)輸出射頻為144.6MHz時,X1=12.05MHz。此時Lt=5.6μH,L1=0.15μH,

L2=0.10μH,Re1=150Ω,Rb1=220K,Cc1=47p,Cc2=10p,Cl=68p,C2=1000p,C3=18p,C4=12p,C5=33p,振蕩器輸出頻率經(jīng)三次倍頻后,再經(jīng)Q2二次倍頻,最后由Q1放大輸出。當(dāng)Vcc=8.0V時,功率輸出為+5dBm。

圖2

五、結(jié)論

綜上所述,MC2833是工作于MF、VHF頻段的較理想的FM專用發(fā)射集成電路,它的功耗較分立元件小的多,頻穩(wěn)度高,單片化,工作電壓范圍寬,故障率低,體積小。用MC2833設(shè)計的電路經(jīng)長期的通電試驗,在高低溫情況下工作,也取得了較理想的結(jié)果。

參考文獻(xiàn):

[1]MOTOROLA ANALOG IC DEVICE DATA 1996.

[2]朱金剛,基于MC2833P的小功率調(diào)頻發(fā)信機(jī)的設(shè)計,應(yīng)用與設(shè)計,2001,P11～13.