RF架构为工程师提供设计灵活性

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在汽车领域,使用RF的子系统不断演进增长。这类系统包括:轮胎压力监测系统(TPMS),主要为单一RF通道单向系统,数据率相当高;遥控启动(RS) 系统,一般为单一或多RF通道双向系统,数据率比较低;被动无匙门禁(PKE)和遥控车门开关(RKE)应用,为单或多RF通道单向系统,数据率适中。 TPMS同时采用开关键控(OOK)和频移键控调制(FSK) 两种调制模式,RS只采用OOK,而RKE则采用OOK或FSK。为了适应多种系统和应用,汽车RF半导体器件必须具有灵活且可配置的架构。而对于架构灵活性的需求,以及客户对高性能、更大覆盖范围和可靠性的期望,正在推动下一代RF IC设计的发展。

首先是覆盖范围和可靠性。当发射路径带有可编程参数时,要扩大范围、提高可靠性是比较容易的。可以充分利用带有备用功率的功率放大器(PA),对输出功率进行调节,提供符合本地规范要求的最大输出功率。如果PA的输出阻抗是可调节的,则可用于优化天线匹配,以获得其它的优势。而通过正确选择与灵敏度相关的参数,如RF载频、子通道、调制、数据率和IF带宽,则可以增大接收端的覆盖范围和可靠性。

对设计工程师而言,通过接入一个可把这些参数用作可编程选项的接收器,也可以获得上述灵活性。爱特梅尔已推出带有这些可配置选项的下一代收发器和接收器。

例如,爱特梅尔ATA5830收发器和爱特梅尔ATA5780接收器可用于RKE、PKE、TPMS和 RS等汽车应用。这些器件还支持所有车用频带:310-318MHz、418-477MHz,和836-928MHz,而且均为单片器件,采用单个晶振频率。

这两款器件也是针对架构灵活性而设计的,其双LNA架构带两个单独的输入引脚,利用单个IC、PCB和材料清单(BOM)即可原生支持多频带应用。此外,其双-并行解调路径同时支持ASK和FSK感测功能。这些特性适用于多个轮询方案,包括TPMS、RS和多达3个RKE通道,并可经过配置,在多个频带上,以不同的调制方法和数据率支持RF协议。

要在这两款爱特梅尔器件中执行大量的可配置内容,需先把所需配置信息存储在内置EEPROM上,器件上电后即将信息自动加载到器件中。这样一来,就能够实现自主(独立式)工作,以及对采用不同RF载波频带、调制方式和数据率的多个RF系统的输入信号做出轮询。独立式工作模式允许外部控制器在器件轮询、验证帧起始,以及核验发射器ID数据时进入睡眠状态。器件只有在检测到一个有效消息时才会唤醒控制器。这对减少车载应用的点火电路断开拔出(IOD)次数,以及延长手持式钥匙环应用的电池寿命至关重要。


上述两款器件还具有一些其它的优势,包括简化设计和降低BOM成本。例如,爱特梅尔ATA5830收发器在同一块硅芯片上集成了爱特梅尔嵌入式AVR(r) 微控制器。该微控制器包含6KB的闪存和24KB的用户可访问固件ROM库,故仅采用一块单芯片就可以开发出整个应用。爱特梅尔ATA5830收发器和 ATA5780接收器的集成度也十分高,所需外部元件极少。图1和图2中的应用电路显示了每款器件的标准实现方案。对于典型的应用,ATA5830收发器只需要10个外部元件,而ATA5780仅需6个外部元件。这两款器件都采用5 x 5mm、32脚QFN封装。

总结来说,爱特梅尔最新一代的可配置RF半导体器件能够为迅速演进中的汽车RF子系统提供所需的设计灵活性。

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