HOPERF AN212 RF IC og einingar og stafrænn skynjari

Upplýsingar um vöru

Vöruheiti: CMT2300A Tx Matching Guide
Vörugerð: AN212 Vinnandi
Tíðni: 140 - 1020 MHz
Mótun: (G)FSK/OOK
Aðalaðgerð: Stilling senditækis
Skráning: Innifalið Pakki: QFN16

Notkunarleiðbeiningar fyrir vöru

1.  Class-E PA Switch Lýsing: Grunnbygging PA hringrásar svæðisfræðinnar er sýnd á mynd 1. Það samanstendur af VDD_Tx, Lchoke, Vdrain, C, L, Lx, RF_OUT, Cs og RLOAD.
2. Class-E PA pörunarferli: Pörunarferlið fyrir Class-E PA er dregið saman á eftirfarandi hátt: 2.1 Veldu hentugan Choke inductor: Veldu viðeigandi orkuspólu (choke inductor) miðað við tíðnina. Leiðbeinandi spennugildi fyrir mismunandi tíðni eru skráð hér að neðan: – Tíðni 315 MHz: 270 eða 330 nH – Tíðni 433.92 MHz: 180 eða 220 nH – Tíðni 868 MHz: 100 nH – Tíðni 915 MHz: 100 nH
3. 2 Reiknaðu ákjósanlegasta álagsviðnám Z-álags í samræmi við úttaksaflið: Notaðu formúlurnar sem eru fengnar úr Class-E kenningunni til að reikna út ákjósanlega álagsviðnám Z-álags byggt á úttaksafli. Formúlurnar eru sem hér segir: PAC_out = (2 * VDD^2) / (4 * R * (1 + X^2)) c = 2 / (1 + X^2) X = R * tan(θ) = 1.1525 *R
4. Veldu viðeigandi röð ómun þétta C0: Byggt á útreiknuðu ákjósanlegu álagsviðnám Z-Load, veldu viðeigandi röð ómun þétta C0 eins og sýnt er á mynd 1.
5. Reiknaðu L0 í samræmi við völdu C0: Reiknaðu gildi L0 út frá völdum C0.
6. Reiknaðu L-laga samsvörunarhlutagildin Lx og Cx: Notaðu bestu hleðsluþol Z-Load, reiknaðu gildi Lx og Cx fyrir L-laga samsvörunarhlutana. 6. Hannaðu lágpasssíu af T-gerð: Hannaðu lágpasssíu af T-gerð til að klára viðnámssamsvörunina og umbreyta Rant í Z-Load, eins og sýnt er á mynd 2.

Viðnámssamsvörun til að umbreyta Rant í Zload

Athugið: Fyrir ítarlegri upplýsingar um vinnureglur E-flokks og útreikninga sem um ræðir, geta lesendur vísað til ytri auðlinda sem til eru á Netinu. Vinsamlegast skoðaðu notendahandbókina fyrir frekari leiðbeiningar og leiðbeiningar um notkun CMT2300A Tx Matching Guide.

Inngangur

CMT2300 samþættir mjög skilvirka 20dBm Class-E PA uppbyggingu. Þetta umsóknarskjal lýsir því hvernig á að passa við Class-E PA uppbyggingu.

Venjulega þarf hágæða samsvörun eftirfarandi atriði:

1.  Náðu framlagsafli sem hönnun
2. Notaðu lágmarksstraum, þ.e. hámarksnýtni.
3. Fullnægja staðbundnum öryggiskröfum notenda, svo sem ETSI, FCC, ARIB, osfrv
4. Úttaksaflið er ónæmt fyrir breytingu á viðnám loftnets
5.  Notaðu sem minnst hluti til að hámarka kostnaðinn

Hlutanúmerið sem fjallað er um í þessu skjali er sýnt á eftirfarandi lista.

Hlutanúmer sem fjallað er um í þessu skjali

Hlutanúmer	Vinnutíðni	Mótun	Aðalhlutverk	Stillingar	Pakki
CMT2300A	140 – 1020 MHz	(G)FSK/ÓK	Senditæki	Skráðu þig	QFN16

Class-E PA Switch Lýsing

Fyrir hefðbundið afl amplyftara, samsvörun er tiltölulega einföld og framkvæmd með því að láta álagsviðnám og PA úttaksviðnám passa saman hvort sem það tilheyrir flokki A, flokki B eða flokki C. Class-E aflið amplifier er allt öðruvísi en hefðbundin gerð. Það er rofi amplyftara með hönnun til að breyta voltage og núverandi bylgjuform frárennslis rofans, þannig að engin VI skarast þegar rofinn er lokaður og að lokum ná hámarksafköstum amplifier. Grunnbygging Class-E PA er sýnd.

Grunnuppbygging PA Circuit Topology
L0-C0 ómar í röð á vinnslutíðni og Cshunt geymir orku þegar slökkt er á, sem allt myndar dempað álagsnet með spólum Lx og álagsviðnámum Rload. Í tímabundnu skiptiferlinu gefur orkan sem er geymd í Cshunt á meðan C0, L0 orku fyrir álagsviðnámið Rload, sem er damping viðnám í álagsneti. Gildi þess hefur mikil áhrif á holræsi voltage bylgjuform rofans. Mikil skilvirkni Class-E PA er náð með því að skarast ekki á lekabylgjuformi VI rofans, svo það er mikilvægt að velja viðeigandi álagsviðnám Rload. Þegar álagsviðnám Rálag er of hátt mun straumur ómunarlykkju og rúmmálitage til að hlaða þétta Cshunt er lágt. Þegar það er lagt ofan á hleðslumagntage af aflgjafa VDD til þétti Cshunt, voltage á þéttanum Cshunt er ekki núll á því augnabliki þegar rofinn er frá cutoff til on-off, og verður að vera tæmd í gegnum rofann á meðan á slökkt er á tímabilinu. Þetta ástand eyðir ekki aðeins orku, heldur veldur einnig toppstraumi. Þegar hleðsluviðnám Rload er of lágt, þá er ekki aðeins straumurinn í resonant lykkjunni heldur einnig voltage að hlaða þétta Cshunt er hár. Þegar það er lagt ofan á binditage af aflgjafa VDD til að hlaða þétta Cshunt, voltage á þéttanum Cshunt mun sveiflast í neikvætt gildi undir núlli á því augnabliki sem rofinn er frá cutoff til on-off. Þetta öfuga binditage mun mynda öfugan straum, sem mun auka orkunotkun rofarörsins vegna tilvistar bæði vol.tage og núverandi.

Class-E PA samsvörun ferli

Síðasti kaflinn kynnir stuttlega kjarnahugmyndina og vinnuregluna um Class-E PA. Ítarlega ferlinu er sleppt hér (lesendur geta leitað í ítarlegum vinnureglum flokks E á netinu), á meðan skref um hvernig á að passa PA eru tekin saman sem hér segir:

1. Veldu viðeigandi Choke inductor
2.  Reiknaðu ákjósanlegasta álagsviðnám Z-Load í samræmi við úttaksaflið
3. Veldu viðeigandi raðómunarþétta C0 (eins og sýnt er á mynd 1).
4. Reiknaðu L0 í samræmi við valið C0
5. Reiknaðu L-laga samsvörunarhlutagildin Lx og Cx í samræmi við ákjósanlega hleðsluþol Z-Load;
6.  Hannaðu lágpassasíu af T-gerð

Nú skulum við fara í gegnum öll skrefin í smáatriðum.

Veldu viðeigandi Choke inductor
Þessi inductor er einnig kallaður orku inductor, því hærri sem tíðnin er, því betri er viðnámið. Hins vegar eru bæði gildi inductor Q og sjálfsómunartíðni lág í notkun, þannig að inductor getur ekki verið hæstur. Samkvæmt reynslu er hægt að velja þetta inductor gildi á mismunandi tíðni sem hér segir:

Tíðni	Inductance gildi
315 MHz	270 eða 330 nH
433.92 MHz	180 eða 220 nH
868 MHz	100 nH
915 MHz	100 nH

Reiknaðu ákjósanlegasta álagsviðnám Z-Load í samræmi við úttaksaflið
Hér að neðan sýnir formúlurnar fengnar úr Class-E kenningunni:

Samkvæmt formúlunni er úttakskraftur PA tengt þremur breytum: 1) framboð voltage; 2) PA framleiðsla rýmd Cshunt; 3) Rekstrartíðni. Eins og sýnt er á mynd 2 er ákjósanlegur álagsviðnám Z-Load = R+jX, þar sem R er ákjósanlegasta álagsviðnámið sem nefnt er hér að ofan. Það er nátengt framleiðsluafli og úttaksrýmd PA. Í hönnun CMT2300 er úttaksrýmd PA um það bil 3pF. Hér að neðan listum við upp ákjósanlegasta álagsviðnám Z-Load við 20dBm úttak á mismunandi tíðni.

Tíðni	Besta álagsviðnám (Z-hlaða）
315 MHz	30.9+ j35.6 Ω
433.92 MHz	22.4 + j25.9 Ω
868 MHz	11.2 + j12.9 Ω
915 MHz	10.6 + j12.2 Ω

 Veldu viðeigandi raðómunarþétta C0 og reiknaðu L0
Ásamt skrefi 3 og skrefi 4 er krafist að C0 og L0 vinni á raðómun. Þess vegna verða til óteljandi samsetningar gilda. Hvernig á að velja? Stór íhlutagildi eru með lága sjálfsómtíðni á meðan lág íhlutagildi eru næmari fyrir sníkjubreytum. Veldu því ekki sérstaklega há eða lág íhlutagildi. Ef þú vilt lágt harmonikk, veldu háa inductance, lágt rýmd; Ef þú vilt lágan straum og mikla afköst skaltu velja lága inductance og hár rýmd.

Reiknaðu L-laga samsvörunarhlutagildin Lx og Cx í samræmi við ákjósanlega hleðsluþol Z-Load 
Ef álagsviðnám loftnetsins er þegar þekkt og viðnámið er hærra en Z-Load, er hægt að passa við það með L-laga samsvörun; Hins vegar er L-laga samsvörun takmörkuð af umbreytingarviðnámshlutfalli og ekki er hægt að velja gildi íhluta á sveigjanlegan hátt. Einnig er harmónísk bæling ekki nóg. Þess vegna er ekki mælt með því að passa ákjósanlegu álagsmótstöðu beint við loftnetið. Hægt er að kynna millibreytingarviðnám Rmid (sem getur verið hvaða gildi sem er stærra en ákjósanlegt álagsviðnám) til að festa T-laga síu til að passa við Rmid við loftnetsálagið. Hér að neðan tekur 50Ω loftnetið sem dæmiample, eins og sýnt er

Resistance Impedance Matching Convention milli Rant og Rmid
Eins og sýnt er á mynd 3 er punktur A (merktur með rauðu) á myndinni skilgreindur sem viðnám Rmid millibreytinga. Augljóslega þarf viðnám punkts A að vera hærra en ákjósanlegt álagsviðnám Z-Load. Með hliðsjón af því að post level T sían getur notað viðeigandi gildi íhlutanna þarf hún að breyta viðnám punkts A í eftirfarandi gildi samkvæmt útreikningnum. Fyrrverandiample er sem hér segir:

Tíðni	Besta álagsviðnám	Rmid viðnámsgildi
315 MHz	30.9+ j35.6 Ω	70
433.92 MHz	22.4 + j25.9 Ω	50
868 MHz	11.2 + j12.9 Ω	50
915 MHz	10.6 + j12.2 Ω	50

Með því að passa besta álagsviðnámið í töflunni hér að ofan við Rmid viðnám er hægt að fá gildi Lx og Cx, eins og sýnt er á mynd 2. Það er augljóslega hægt að sameina L0 og Lx í eina inductance. Ef við umbreytum bestu álagsviðnáminu Z-Load í viðnám í punkti A eins og vitnað er í hér að ofan, er hægt að fá samsvarandi gildi sem hér segir:

Tíðni	C0	L0 + Lx	Cx
315 MHz	12 pF	47 nH	12 pF
433.92 MHz	15 pF	27 nH	9.1 pF
868 MHz	9.1 pF	10 nH	6.8 pF
915 MHz	8.2 pF	10nH	6.2 pF

Viðnám í punkti A er einnig hægt að breyta í önnur viðnámsgildi með samsvarandi íhlutagildum breytt. Annaðhvort er hægt að velja Rmid og C0, L0 út frá því að reiknað íhlutagildi sé næst viðeigandi nafngildi. Athugaðu að sníkjurýmd PA enda til GND þarf að uppfæra í samræmi við notkun mismunandi hringrásarborða. Þessa sníkjurýmd er hægt að draga saman í Cshunt og það er um 3pF í umsókn okkarample borð. Á meðan á öðrum hringrásum er hægt að breyta þessu gildi og PA ákjósanlegur álag mun breytast í samræmi við sama útreikning og samsvörun hátt.

Hannaðu T – lögun lág – pass síu
T-laga lágpassasía gegnir ekki aðeins því hlutverki að bæla niður hærri harmonikk, heldur passar einnig viðnámsbreytingu punkts A við viðnám loftnetsins. Gættu þess að stilla ekki Q gildi T-laga lágrásarsíu of hátt. Því hærra sem Q gildið er, því betri er harmonic bælingin. Þó að það verði viðkvæmt fyrir breytingu á viðnám loftnets og leiði til minnkandi skilvirkni.

 Endurskoða sögu

Útgáfa	kafli	Lýsing	Dagsetning
0.1	Allt	Upphafleg	2023/01/03

Tengiliðir

Shenzhen Hope Microelectronics Co., Ltd.
Heimilisfang: 30. hæð 8th Building, C Zone, Vanke Cloud City, Xili Sub-umdæmi, Nanshan, Shenzhen, GD, PR Kína
Sími: + 86-755-82973805 / 4001-189-180
Fax: + 86-755-82973550
Póstnúmer: 518052
Sala: sales@hoperf.com 
Websíða: www.hoperf.com
Höfundarréttur. Shenzhen Hope Microelectronics Co., Ltd. Allur réttur er áskilinn.
Talið er að upplýsingarnar sem HOPERF veitir séu nákvæmar og áreiðanlegar. Hins vegar er engin ábyrgð tekin á ónákvæmni og forskriftir í þessu skjali geta breyst án fyrirvara. Efnið sem hér er að finna er einkaeign HOPERF og má ekki dreifa, afrita eða birta í heild eða að hluta án skriflegs leyfis frá HOPERF. HOPERF vörur eru ekki leyfðar til notkunar sem mikilvægar íhlutir í lífsbjörgunartækjum eða kerfum án skriflegs samþykkis HOPERF. HOPERF merkið er skráð vörumerki Shenzhen Hope Microelectronics Co., Ltd. Öll önnur nöfn eru eign viðkomandi eigenda.

Skjöl / auðlindir

HOPERF AN212 RF IC og einingar og stafrænn skynjari [pdfNotendahandbók CMT2300A, AN212, AN212 RF IC og einingar og stafrænn skynjari, RF IC og einingar og stafrænn skynjari, IC og einingar og stafrænn skynjari, einingar og stafrænn skynjari, stafrænn skynjari, skynjari

Heimildir

• Notendahandbók