RTC6715: FM-приемник диапазона 5.8 ГГц Печать
Добавил(а) microsin   

Микросхема RTC6715 представляет собой интегральный радиоприемник FM, предназначенный для демодуляции частотно-модулированных аналоговых сигналов диапазона 5.8 ГГц. Чип включает в себя малошумящий усилитель (low noise amplifier, смеситель, усилитель промежуточной частоты (IF amplifier), демодулятор FM, систему АРУ (AGC), демодуляторы звука, УНЧ и шумоподавитель. На выводе RSSI по уровню напряжения можно непосредственно контролировать уровень радиосигнала. RTC6715 может демодулировать видеосигнал, передаваемый с модуляцией FM, а также стереозвук, поставляемый RTC6705, и разделять желаемые сигналы на выделенных внешних выходах. Поддерживаются режимы Stereo и Mono аудио.

Рабочая частота приема RTC6715 может устанавливаться программированием через SPI, или с помощью выбора уровней на 6 выделенных выводах. Регуляторные требования стандартов CE и FCC легко соблюдаются при использовании RTC6715 в схеме, где печатаная плата устройства закрыта экраном.

Основные функциональные особенности RTC6715:

• Одно напряжение питания 3.3V
• Демодулятор FM диапазона 5.8 ГГц с двумя демодуляторами поднесущих на 6 МГц / 6.5 МГц
• Высокая чувствительность: -85dBm
• Простой выбор 24 фиксированных каналов с помощью 6 цифровых входов, чем устраняется необходимость подключения внешнего микроконтроллера
• Индикатор уровня радиосигнала (Radio Signal Strength Indicator, RSSI)
• Приглушения звука (hard mute) с помощью шумоподавителя
• Чип изготовлен по технологии CMOS с интегрированным генератором, управляемым напряжением (VCO) и ФАПЧ (PLL)
• 48-выводный не содержащий свинец корпус QFN, соответствующий требованиям RoHS

Области применения:

• Передача по радио звука и видео (AV Sender)
• Системы FPV для управления дронами
• Видеонаблюдение
• Мониторинг детей
• Беспроводная камера
• Беспроводная передача звука
• Беспроводные головные наушники

RTC6715 block diagram and pins fig01

Рис. 1. Цоколевка корпуса и упрощенная блок-схема RTC6715.

Таблица 1. Описание выводов.

Имя I/O Функция
1 VDDLNA5 Питание +3.3V RX LNA5G
2 RFIN_5G Аналоговый вход Вход RF сигнала 5 ГГц LNA
3 RFGND Analog GND Земля RF
4 CS0 Цифровой вход Упрощенный выбор канала (с внутренней верхней подтяжкой(1))
SPIDATA Цифровой вход Вход данных SPI(1)
5 CS1 Цифровой вход Упрощенный выбор канала (с внутренней верхней подтяжкой(1))
SPILE Цифровой вход Разрешение работы шины SPI (SPI bus latch enable input(1))
6 CS2 Цифровой вход Упрощенный выбор канала (с внутренней верхней подтяжкой(1))
SPICLK Цифровой вход Сигнал тактов SPI
7 SPI_SE Цифровой вход Выбор режима выводов CSx: упрощенный выбор канала или SPI
8 BX Цифровой вход В режиме упрощенного выбора канала BX используется для выбора альтернативного диапазона(1). В режиме SPI вывод BX не используется.
9 VDDESD Питание +3.3V
10 XTAL1 Аналоговый вход Подключение внешнего кварцевого резонатора
11 XTAL2 Аналоговый вход Подключение внешнего кварцевого резонатора
12 VDDSYN Цифровая земля +3.3V для синтезатора частоты RF
13 NC   Никуда не подключено
14 VDDRFVCO Питание +3.3V для генератора, управляемого напряжением (5GHz VCO)
15 VDD3D3 Питание +3.3V для цифрового регулятора +1.8V
16 REG1D8 Аналоговый выход Регулятор +1.8V для питания цифрового блока
17 VDDBS Питание +3.3V для смещения
18 IFPDC_C Аналоговый выход Индикатор уровня принимаемого сигнала (RSSI)
19 VDDIF Питание +3.3V для IFAAF
20 IFIN Аналоговый вход Входы IFA_AF
21 AGC_C Аналоговый вход/выход Выход выпрямителя АРУ (AGC)
22 VDDCP_6 Питание +3.3V для 6 МГц charge pump и VCO
23 VDD33_6 Питание +3.3V для 6 МГц усилителя звука
24 VT_6 Аналоговый выход Audio demo out для 6 МГц VCO
25 AUIN_6 Аналоговый вход Вход усилителя звука для цепи 6 МГц
26 AUOUT6 Аналоговый выход Выход усилителя звука для цепи 6 МГц
27 FMIN_6 Аналоговый вход Вход звука 6 МГц FM
28 AUOUT_65 Аналоговый выход Выход усилителя звука для цепи 6.5 МГц
29 AUIN_65 Аналоговый вход Вход усилителя звука для цепи 6.5 МГц
30 VT_65 Аналоговый выход Audio demo out для 6.5 МГц VCO
31 VDD33_65 Питание +3.3V для усилителя звука 6.5 МГц
32 FMIN_65 Аналоговый вход Вход звука 6.5 МГц FM
33 VDDCP_65 Цифровой вход +3.3V для 6.5 МГц charge pump и VCO
34 BBOUT2 Аналоговый выход Выход буфера демодулятора FM (FMDeMod)
35 VAMPIN Аналоговый вход Вход видеоусилителя (Video Amp)
36 NC   Никуда не подключено
37 VDD1 Питание +3.3V
38 NC   Никуда не подключено
39 VAMPOUT Аналоговый выход Выход видеоусилителя
40 VDDVAMP Питание +3.3V для видеоусилителя
41 VDD480VCO Питание +3.3V для VCO демодулятора FM
42 VDDIFA Питание +3.3V для RX IFA
43 IFOUT Аналоговый выход Выход УПЧ
44 VDD Питание +3.3V VDD
45 NC   Никуда не подключено
46 RFGND Аналоговая земля Земля RF
47 NC   Никуда не подключено
48 S Цифровой вход Выбор диапазона A/B (1). 0: диапазон A, 1: диапазон B.

Примечание (1): цифровые выводы, BX, SPI_SE и SPIDATA/CS0, SPILE/CS1 и SPICLK/CS2 имеют встроенную в кристалл верхнюю подтяжку (pull-high).

Таблица 2. Предельные допустимые значения параметров.

Симв. Параметр Значения Ед.
Tstr Диапазон температур хранения -65 .. +150 °C
Totr Диапазон рабочих температур -40 .. +85 
Vdd Напряжение питания -0.5 .. +5 V
Vlog Уровень логики управляющих сигналов -0.5 .. +5 
VRX Вход RX -2 .. +2

Максимальные значения, приведенные в таблице 2, никогда не должны превышаться. Не допускается работа устройства в условиях превышения этих параметров.

Таблица 3. Электрические характеристики.

Симв. Параметр Условия min typ MAX Ед.
Tj Диапазон температур   -40 25 85 °C
VDD33 Напряжение питания   3.1 3.3 3.5 V
I_module Потребление тока в тестовой схеме при передаче сигнала цветных полос TT 25°C, 3.3V   195   mA
Icc Потребление тока   146  
Fref Рабочая частота генератора     8   МГц
V_IH Уровень лог. 1 для входных сигналов цифрового интерфейса V_IO=3V 0.7 x V_IO   V_IO + 0.3 V
V_IL Уровень лог. 0 для входных сигналов цифрового интерфейса   -0.3   0.3 x V_IO

Таблица 4. Параметры FM приемника диапазона 5 ГГц (VDD = +3.3V, 25℃).

Симв. Параметр Условия min typ MAX Ед.
RF_Freq Частота на входе RF   5725   5865 МГц
IF_Freq Частота на выходе УПЧ   479 480  
S11 Потери на входе RF в тестовой схеме Импеданс внешней цепи 50 Ом   -10   dB
Si Чувствительность по входу в тестовой схеме SNR 43dB
Fmod = 15 кГц
Девиация частоты: ±2.5 МГц
Полоса ФНЧ: 20 кГц
  -85   dBm
Фазовый шум LO: 5246 МГц Смещение 100 кГц   -90   dBc/Гц
Смещение 1 МГц   -112  
VRSSI Напряжение на выходе RSSI -91dBm .. 5dBm   0.5 ~ 1.1   V
Z22_IFout Импеданс выхода УПЧ (IF) 480 МГц SE   50   Ω
Z22_IFin Импеданс входа УПЧ (IF) 480 МГц   60  
Видео
V_pp Напряжение от пика до пика после фиксации видеосигнала Нагрузка 75 Ω   1   V
Аудио
Carrier_Freq Частота несущей звука     6/6.5   МГц
Уровень выходного сигнала Напряжение от пика до пика после усилителя звука Fmod: тон 1 кГц
Девиация частоты: ±25 кГц
Нагрузка: > 1 кОм
  1   V
Max_App Максимальное напряжение от пика до пика на выходе усилителя звука при коэффициенте искажений < 1% Fmod: тон 1 кГц
Девиация частоты: ±50 кГц
Нагрузка: > 1 кОм
  2  
THD Общие гармонические искажения, напряжение на выходе 1V от пика до пика Fmod: тон 1 кГц
Девиация частоты: ±25 кГц
Нагрузка: > 1 кОм
  1   %
S/N Audio SNR (соотношение сигнал/шум образцового дизайна) с применением pre-emphasis/de-emphasis Fmod: тон 1 кГц, на выходе звука 2V от пика до пика
Нагрузка: > 1 кОм
  56   dB

[Интерфейс SPI]

В режиме SPI (SPI_SE = 1) для конфигурирования частоты и внутренних регистров используется 3-проводный интерфейс SPI. Поток данных состоит из 25 бит, в которые входят 4 бита адреса, 1 управляющий бит для чтения/записи и 20 бит данных. Данные передаются младшим битом (LSB) вперед.

Во время цикла записи (R/W = 1) чип анализирует сигнал данных SPIDATA по фронту нарастания уровня SPICLK. Считанные чипом данные временно сохраняются во внутреннем регистре сдвига. По фронту нарастания уровня SPILE данные регистра сдвига защелкиваются в определенный регистр, соответствующий переданному адресу.

Во время цикла чтения (R/W = 0) адрес и бит управления чтением/записью анализируются по фронту нарастания уровня SPICLK, однако биты данные посылаются по спаду уровня SPICLK.

RTC6715 SPI signals fig02

Рис. 2. Диаграмма сигналов 3-проводного SPI.

Таблица 5. Интервалы времени 3-проводного SPI.

Параметр min typ MAX Ед.
t1 20 - - нс
t2 20 - -
t3 30 - -
t4 30 - -
t5 100 - -
t6 20 - -
t7 100 - -

Примечание: по фронту нарастания SPICLK один бит данных пересылается в регистр сдвига. Уровень SPILE должен быть лог. 0, когда данные передаются в регистр сдвига.

[Режим упрощенного выбора канала]

Когда вывод 7 (SPI_SE) установлен в лог. 0, чип работает в режиме упрощенного выбора канала, при этом уровни логики на выводах корпуса 4 (SPIDATA/CS0), 5 (SPILE/CS1), 6 (SPICLK/CS2),48 (S) и 8 (BX) используются для выбора канала (см. таблицу 6).

Таблица 6. Выбор канала с помощью сигналов CX0, CX1, CX2, S и BX.

5GHz
Band
SPI_SE Band
BX
S
CS[2:0]
000 001 010 011 100 101 110 111
0 A 0 0 5865M 5845M 5825M 5805M 5785M 5765M 5745M 5725M
0 B 0 1 5733M 5752M 5771M 5790M 5809M 5828M 5847M 5866M
0 E 1 X 5705M 5685M 5665M 5645M 5885M 5905M 5925M 5945M
1 SPI X X Управляющие сигналы 3-проводного SPI

[Режим SPI]

Когда вывод 7 (SPI_SE) установлен в лог. 1 (+3.3V), чип работает в режиме SPI, и выводы корпуса 4 (SPIDATA/CS0), 5 (SPILE/CS1) и 6 (SPICLK/CS2) используются как сигналы 3-проводного последовательного интерфейса программирования.

Адрес 0x00: Synthesizer Register A

Биты 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
Имя - SYN_RF_R_REG[14:0]
5G Default 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0

SYN_RF_R_REG [14:0]: значение по умолчанию 5.8 ГГц (0010H). R-counter divider ratio control для RF-синтезатора.

Для 5.8 ГГц по умолчанию: 00008H. Частота тактов кварца (Fosc) = 8 МГц. Опорная частота = частоте кварца / R-counter = 8 МГц / 8 = 1 МГц.

Адрес 0x01: Synthesizer Register B

Биты 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
Имя SYN_RF_N_REG[12:0] SYN_RF_A_REG[6:0]
5G Default 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1

По умолчанию 5.8 ГГц: 02A05H. Настройка по умолчанию для счетчика синтезатора (диапазон 5.8 ГГц: 5865 МГц). Для диапазона 5.8 ГГц, FLO = 2*(N*32+A)*(Fosc/R).

Пример: по умолчанию FRF = 5865 МГц, FLO = 5865-479 = 5386 МГц, Fosc = 8 МГц, R=8.

5385/2 = (N*32+A)*8 МГц / 8 = 2*(N*32+A)*1 МГц
N=84(=1010100), A5(=0101)
Получается для умолчания 5.8 ГГц: 02A05H.

Адрес 0x02: Synthesizer Register C

Биты 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
Имя AGC_6M[2:0] AGC_6M5[2:0] CC_VCO[1:0] CP_5GLO[2:0] CP_FT[2:0] SC_CTL MOUT[1:0] PRES_FT[2:0]
Default 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1

Значения полей:

Default: FFE44H
AGC_6M[2:0] Управление АРУ демодулятора звука 6M
AGC_6M5[2:0] Управление АРУ демодулятора звука 6M5
CC_VCO[1:0] Управление током VCO
CP_5GLO[2:0] Управление током буфера 5G VCO
CP_FT[2:0] Управление током charge pump (от 50uA до 6mA, default=100uA)
SC_CTL CP current test control
MOUT[1:0] Многофункциональный выбор выхода (выход делителя RF R, выход прескалера RF, lock in detect)
PRES_FT [2:0] Управление током tail прескалера  (20 ~ 140uA)

Адрес 0x03: Synthesizer Register D

Биты 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
Имя - SYN_C3[2:0] SYN_CZ[2:0] SYN_RZ[7:0]
Default 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0

Значения полей:

Default: 03980H
SYN_C3[2:0] Loop filter C3 control
SYN_CZ[2:0] Loop filter CZ control
SYN_RZ[7:0] Loop filter RZ control

Адрес 0x04: VCO Switch-Cap Control Register

Биты 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
Имя RFVCO_EX_CAP[4:0] VCO480_EX_CAP[4:0] VCO6M_EX_CAP[4:0] VCO6M5_EX_CAP[4:0]
Default 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0

Значения полей:

Default: 7ABEFH
RFVCO_EX_CAP[4:0] Для подстройки RF VCO
480VCO_EX_CAP[4:0] Для подстройки IF VCO
6MVCO_EX_CAP[4:0] Для подстройки 6M VCO
6M5VCO_EX_CAP[4:0] Для подстройки 6M5 VCO

Адрес 0x05: DFC Control Register

Биты 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
Имя EN_RECAL R[5:0] OK_RF OK_IF OK_6M OK_6M5 VCODFC_OVP[2:0] DFC480_OVP[2:0] AUDFC_OVP[2:0]
Default 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0

Значения полей:

Default: 7E1D2H
EN_RECAL  
R[5:0] Управление опорной частотой DFC, установлено значение по умолчанию 63
OK_RF Точная настройка RF VCO
OK_IF Точная настройка IF VCO
OK_6M Точная настройка 6M VCO
OK_6M5 Точная настройка 6M5 VCO
VCODFC_OVP[2:0] Установка RF VCO
DFC480_OVP[2:0] Установка IF VCO
AUDFC_OVP[2:0] Установка 6M/6M5 VCO

Адрес 0x06: 6M Audio Demodulator Control Register

Биты 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
Имя 6M_ICP[5:0] 6M_C3[2:0] 6M_CZ [2:0] 6M_RZ[7:0]
Default 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0

Значения полей:

Default: 82408H
6M_ICP[5:0] Управление током 6M Charge-Pump
6M_C3[2:0] Подстройка 6M Loop Filter
6M_CZ[2:0]
6M_RZ[7:0]

Адрес 0x07: 6M5 Audio Demodulator Control Register

Биты 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
Имя 6M5_ICP[5:0] 6M5_C3[2:0] 6M5_CZ [2:0] 6M5_RZ[7:0]
Default 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0

Значения полей:

Default: 82408H
6M5_ICP[5:0] Управление током 6M5 Charge-Pump
6M5_C3[2:0] Подстройка 6M5 Loop Filter
6M5_CZ[2:0]
6M5_RZ[7:0]

Адрес 0x08: Receiver Control Register 1

Биты 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
Имя - зарезервировано CP_MIXER[2:0] IFA_GN[2:0] VAMP_GN[7:0]
Default 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0

Значения полей:

Default: 0FF80H
CP_MIXER[2:0] Управление током смесителя RF
IFA_GN[2:0] Управление усилением IFABF
VAMP_GN[7:0] Управление усилением 2 видео

Адрес 0x09: Receiver Control Register 2

Биты 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
Имя IFAF_GN[2:0] REGBS_VADJ[2:0] REGIF_VADJ[2:0] BC[2:0] RSSI_SQUELCH_D[7:0]
Default 1 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0

Значения полей:

Default: B2007H
IFAF_GN[2:0] Управление усилением IFAAF
REGBS_VADJ[2:0] Подстройка опорного напряжения регулятора BS
REGIF_VADJ[2:0] Подстройка опорного напряжения регулятора IF
BC[2:0] Подстройка BC
RSSI_SQUELCH_D[7:0] Управление RSSI и шумоподавителя

Адрес 0x0A: Power Down Control Register

Биты 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10
Имя PD_VCLAMP PD_VAMP PD_IF_DEMOD PD_IFAF PD_RSSI_SQUELCH PD_REGBS PD_REGIF PD_BC PD_DIV4 PD_5GVCO
5G Default 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1
Биты 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
Имя PD_SYN PD_AU6M PD_6M PD_AU6M5 PD_6M5 PD_REG1D8 PD_IFABF PD_MIXER PD_DIV80 PD_PLL1D8
5G Default 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1

Значения полей:

5GHz Default: 10C13H
PD_VCLAMP Управление выключением питания Video clamp
PD_VAMP Управление выключением питания видеоусилителя
PD_IF_DEMOD Управление выключением питания демодулятора ПЧ
PD_IFAF Управление выключением питания IFAF
PD_RSSI_SQUELCH Управление выключением питания RSSI и шумоподавителя
PD_REGBS Управление выключением питания BS
PD_REGIF Управление выключением питания регулятора IF
PD_BC Управление выключением питания BC
PD_DIV4 Управление выключением питания делителя на 4
PD_5GVCO Управление выключением питания 5G VCO
PD_SYN Управление выключением питания SYN
PD_AU6M Управление выключением питания 6M модулятора звука
PD_6M Управление выключением питания 6M
PD_AU6M5 Управление выключением питания 6M5 модулятора звука
PD_6M5 Управление выключением питания 6M5
PD_REG1D8 Управление выключением питания регулятора 1.8V
PD_IFABF Управление выключением питания IFABF
PD_MIXER Управление выключением питания смесителя RF
PD_DIV80 Управление выключением питания делителя на 80
PD_PLL1D8 Управление выключением питания регулятора PLL 1.8V

Адреса 0x0B .. 0x0E: зарезервированы

Адрес 0x0F: State Register

Биты 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
Имя - STATE[2:0]
Default 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Состояния:

STATE[2:0] Имя состояния Описание
000 RESET Состояние сброса
001 PWRON_CAL Состояние включения питания
010 STBY Состояние приостановки (standby)
011 VCO_CAL Состояние VCO
100 .. 111 Зарезервировано  

RTC6715 QFN48 drawing fig03

Рис. 3. Корпус QFN 7X7 мм, 48 выводов.

[Ссылки]

1Настройка ATOMRC Tx2500 5.8G VTX.