小功率調頻發射器MC2833的應用

胡曉娟 陳 鐵 侯 可 陳國華

[摘要]MC2833是MOTOROLA公司推出的調頻發射機專用集成電路,它內含話筒放大器、壓控振蕩器和兩個輔助的高頻晶體管。因此,介紹MC2833的結構參數和工作原理,并給出MC2833的應用電路。

[關鍵詞]MC2833調頻發射技術指標工作原理

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

一、前言

隨著集成電路技術的發展及應用,通訊設備整機的體積由大變小直到超小,MOTOROLA公司推出了單片機調頻發射集成電路MC2833,此芯片只需要少量的外圍元器件,可應用于無繩電話和FM通信設備中,也可構成發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成,由于其內部的兩個輔助晶體管的截止頻率fT高達500MHz,因此該芯片在無繩電話和小功率調頻發射機中具有廣泛的應用。

二、MC2833內部結構特點及技術指標

MC2833采用16腳雙列直插式封裝,其內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的電路,與晶體相串聯的電感能對振蕩頻率起細微的微調作用,確保振蕩頻率正好處于要發射的頻點上;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,發射機的信號源分別為語音信號輸入和數據信號輸入。語音信號采用話筒采集輸入,首先經過1.0μF電容隔直,去除其中的直流分量,送入腳5放大,發大后的信號由腳4輸出,信號的發大倍數可由連于腳4、5之間的電阻進行控制。低頻調制信號經話筒放大器放大后(放大器增益由外接電阻決定),送入可變電抗器,通過調制信號改變可變電抗,從而改變射頻振蕩器的頻率實現調頻。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,經過調頻后的信號由緩沖器端14腳輸出,緩沖器的負載為LC構成的并聯諧振回路,諧振頻率為晶體的三倍,不僅實現了三倍頻,而且還擴展了調頻頻偏。

倍頻后的信號經電容耦合給內部晶體管VT1的基極。VT1與電感、電容等構成高頻功率放大器,電感、電容的諧振頻率為晶體頻率的三倍。經VT1放大后的調頻信號經電容耦合給內部晶體管VT2的基極,由VT2進一步放大,VT2與VT1的電路完全相同。VT2放大后的信號經另一個LC電路耦合給天線向外發射。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)應使用云母鍍銀電容。

四、MC2833的應用電路部分

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,振蕩器輸出頻率經三次倍頻后,再經Q1、Q2放大輸出。當Vcc=8.0V時,功率輸出為+l0dBm。

當輸出射頻為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,振蕩器輸出頻率經三次倍頻后,再經Q2二次倍頻,最后由Q1放大輸出。當Vcc=8.0V時,功率輸出為+l0dBm。

當輸出射頻為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,振蕩器輸出頻率經三次倍頻后,再經Q2二次倍頻,最后由Q1放大輸出。當Vcc=8.0V時,功率輸出為+5dBm。

圖2

五、結論

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

參考文獻:

[1]MOTOROLA ANALOG IC DEVICE DATA 1996.

[2]朱金剛,基于MC2833P的小功率調頻發信機的設計,應用與設計,2001,P11～13.