维普资讯 http://www.cqvip.com 基 于 ＭＣ２８３３Ｐ的 小功 率调 频 发 信 机 的设 计 ●应 用 与 设 计 基 于 ＭＣ ２８３ ３Ｐ 的 小 功 率 调 频 发 信 机 的 设 计 杭 州 商 学 院 朱 金 刚 Ｄｅｓｉ ｇｎ ｏｆ Ｌｏｗ Ｐｏｗｅｒ ＦＭ Ｔｒａｎｓｍ ｉｔ ｔｅｒ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｍ Ｃ２８３３１ ： ＇ Ｚｈｕ Ｊｉ ｎｇａｎｇ 摘 要 ：ＭＣ２８３３ Ｐ是 ＭＯＴＯＲＯＬＡ公 司 为 无 绳 电话 和 调 频 通 信 设 备 而 生 产 的 调 制 发 射 子 系统 芯 片 它 内含 话 筒放 大 器 、 电 压控 制振 荡 器和 两 个 辅 助 晶体 管 可 用 于 小功 率调 制 发 射 机 及 无 绳 电话 等 方 面 。 文 中介 绍 了 ＭＣ２８３３Ｐ的 功 能结 构 和 主要 参 数 ，指 出 了 它 的应 用要 点 和 无线 特 性 。 最 后 给 出 了 ＭＣ２８３３Ｐ的 应 用 电 路 。 关 键 词 ：小功 率 ； 调频发射 ； 谐振 ； ＭＣ２８３３ Ｐ 分类号 ： ＴＮ８３２ ．１ 文献标识码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：１ ００６—６９７７（ ２００２）０７—００１ ｌ一０３ ＭＣ２８３３Ｐ 是 美 国 ＭＯ Ｉ １ ＯＲＯＬＡ 公 司 为 无 绳 电 话 和调频 通信设 备而专 门设 计 的调频 发射 机子 系统 ， 它 包 括 一 个 话 筒 放 大 器 、电压 控 制 振 荡 器 和两 个 辅 助 的 晶体 管 。 由于 其 内部 的两 个 辅 助 晶 体管 的 截 止 频率 ｆ Ｔ高 达 ５００ＭＨｚ，因此 该 芯 片 在 无 绳 电话 和 小 功 率 调 频 发 射 机 中具 有 广 泛 的应 用 。 １ 内部 结构 及 主 要 技 术 指标 ＭＣ２８３３Ｐ的 内部 电 路 和 引 脚 排 列 如 图 １所 示 。 ！ 每 每 每 每 每 每 每 ＂ ａ ￣４ｓ ｒ 每 每 每 每 白 图１ ＭＣ２８ ３３ Ｐ的内部结构和 ｊｌ 脚排列 ： 每 ｉ 粤手 ＝ ＝ ： 功 率 并 满 足 关 于 ＴＨＤ 的 Ｉ ＥＣ５５５—２技 术 标 准 ，则 应 路 的转换时 间 ｔ 和 ｔ 将 从 １ ０（ ｈ￣ ｓ上 升 到 ６００１ １ ｓ、这 个 再 加 上 一 级 ＰＦＣ前 置 稳 压 电 路 。表 ２给 出 厂在 ２４０Ｖ 转 换 时 间 完 全 在 １． ２ ｓ的死 区 时 间之 内 ，但 是 却 把 交 流 输 入 时 ， 不 同 输 出 功 率 所 对 应 的 主 要 元 件 参 射频 干扰成份从 １ ０ＭＨｚ降 至 ４００ｋＨｚ。 数 。应 当说 明 的 是 ： 表 中 的 Ｃ５应 选 择 聚丙 烯 电容 器 ， 该 电 路 的特 点 是 可 在 １ ０ ０Ｖ或 １ ２０Ｖ交 流 输 入 电 且所有 电阻的误差精度均应在 ＿ － ４ －５％之 内 。表 中 电 感 压 下 可 靠 启 动 ，这 在 ２４０Ｖ 交 流 输 入 电 压 下 不 是 问 的值 为 理 论 值 ，不 同 型 号 灯 管 在 同 样 功 率 情 况 下 的 题 ，故 在 ２４０Ｖ 电 压 下 电 路 可 工 作 在 完 全 谐 振 条 件 启 动 电压 和工 作 电 压 是 不 一 样 的 。 所 以 ，实 际 电 感 下 。并 可 为 灯 管 提 供 启 动 所 需 的 启 动 电压 。另 外 ，如 值和工作频率值需 用实验来决定 。 果 不 需 要 同步 功 能 ，可用 一 根 跳 线 将 二 极 管 １ Ｎｄ Ｏ０１ 为 了 降 低 半 桥 功 率 级 的 射 频 干 扰 ， 可 在 短 接 ，以便 为 电 容 Ｃ６和 灯 管 提 供 电流 通路 。 Ｉ Ｒ５１ Ｈ４２０的第 ７、４引 脚 之 间 加 上 吸 收 电 路 ，若 吸 收 收稿 日期 ： ２００１—１ ２—０３ 电路 的 电阻 为 １ ０Ｑ，电容 为 ０． ００ｌ ｔ ｔ Ｆ ，那 么 ，开 关 电 咨 询 编 号 ：０２０７０３ 表 ２ 不 同输 出 功 率 时 的 元 器 参 数 输 出 整 流 滤 直 流 供 电 功 率 波 电 容 （ Ｃ１） 滤 波 电 压 Ｌ１ 绕 组 灯 谐振 电路 磁芯（ 铁 氧体 ） Ｃ５ Ｒ２ Ｆｏ ｓ ｃ １３Ｗ １０ｕＦ／４５０Ｖ ３５Ｖ ｐｐ ２． ５６１ １ １Ｈ ２５０Ｔ Ｍ ３２ＨＡ ＰＴ ９６７７００１０１５ ０． ０１ｕＦ／３００ＶＡ Ｃ ９． ９ｋ ４０ｋＨ ｚ １６Ｗ １ ０ｕＦ／４５０Ｖ ４０Ｖ ｐｐ ２． ５６１ １ １Ｈ ２５０Ｔ Ｍ ３２ＨＡ ＰＴ ９６７７ｏ０１０１５ ０．０１ｕＦ／３００ＶＡ Ｃ １２． ６ｋ ３６ｋＨ ｚ １８Ｗ ２２￣Ｆ／４５０Ｖ ２０Ｖｐｐ １． ６５１ １ １Ｈ １ ５０Ｔ Ｍ ３０Ｈ ＡＰＴ ９６７７１ ４２００９ ０． ０１ｕＦ／３００ＶＡ Ｃ ９． ６ｋ ４３ｋＨ ｚ ２２Ｗ ２２ｕＦ／４５０Ｖ ２２Ｖｐｐ １． ６５１ １ １Ｈ １５０ＴＭ ３０Ｈ ＡＰＴ ９６７７１ ４２ｏ０９ ０． ０１ｕＦ／３００Ｖ ＡＣ １３．８ｋ ３３ｋＨ ｚ ２６Ｗ ２２ｕＦ／４５０Ｖ ２５Ｖｐｐ １． ６５ｍ Ｈ １５０Ｔ Ｍ ３０Ｈ ＡＰＴ ９６７７１ ４２００９ ０． ０１ ｔ ￣Ｆ／３００ＶＡ Ｃ １７． ３ｋ ２７ｋＨ ｚ 维普资讯 http://www.cqvip.com 一 １２一 《国 外 电 子 元 器 ￣ ＃ － ｝２００２年 第 ７期 ２ ００２年 ７月 应 用 时 可将 振 荡 器 接 成 电 容 三 点 式 振 荡 电 路 形 式 ， 表 ２ ＭＣ２ ８３３Ｐ的 引脚 功能 同 时 可 在 集 成 电路 的 １脚 和 １ ６脚 之 间 接 一 电 感 和 引脚 引脚 功能描述 引脚 引脚 功 能描述 晶 体 相 串 联 的 电路 ， 以使 电感 能 对 振 荡 频 率 进 行 微 ｌ 可变 电抗输 出端 ９ 内部 晶体 管 Ｑ２的集 电极 调． 从 而 保 证 振 荡 频 率 正 好 处 于 要 发 射 的频 点 上 ；另 ２ 去耦 合端 ｌ Ｏ 芯 片的 电源端 ３ 调制 器输 人端 ｌ １ 内部 晶体 管 Ｑ１的集 电极 ４ 话 筒放 大器 输 出端 ｌ ２ 内部 晶体 管 Ｑ１的发 射极 ５ 话 筒放 大器 输 人端 ｌ ３ 内部 晶体 管 Ｑ１的基 极 ６ 接地 端 ｌ ４ 射频 振荡 器 的缓 冲输 出端 外 ，在 ｌ ６脚 和 １ ５脚 之 间外 接 一 个 反 馈 电 容 ，可使 振 荡 信 号 晶体 管 射 极 缓 冲 后 由 １ ４脚 输 出 。话 筒 放 大 器 能 够 提 供 ３０ｄＢ的 电 压 增 益 。 ＭＣ２８３３Ｐ采 用 Ｉ ＯＶ 电 源 ，其 工 作 电 压 范 围 为 ７ 内部晶体管 Ｑ２的发射极 ｌ ５ 射频 振荡 器外接 元件 端 ８ 内部 晶体 管 Ｑ２的基极 ２． ８～９． ＯＶ，可 工 作 在 一３０～ ＋７５℃ 的 温 度 范 围 。其 主 要 电气 技 术 指 标 如 表 １所 列 ，表 ２所 列 是 其 各 引 ｇｏｅ＝ ０．７９ｍｉ＇ ２ 脚 的功能说 明。 Ｃｏｅ＝６．５ｐＦ 根 据 ｇｉ ｅ、 ｇ ｏｅ值 ，就 可 以进 行 匹 配 网络 的设 计 。 ２ 高 频 Ｙ参数 及应 用 对 于 三 极 管 而言 ， 在共发 射极应用 时 ， 通 常存 在 个 饱 和压 降 （ Ｖｃ ｅ ｓ）的 问题 ，在 低 频 时 ，晶 体 管 的饱 一 对 于 高 频 放 大 器 而 言 ，在 分 析 时 需 要 用 到 晶 体 和 压 降为 ０． ２～０． ３Ｖ，高频 时 ，晶体 管 的 饱 和 压 降 高 管 的高 频 等 效 电 路 ，ＭＣ２８３３Ｐ内部 晶体 管 的高 频 等 于 低 频 时 的 饱 和 压 降 ，具 体 的 数 值 与 工 作 电 流 有 效 电路 如 图 ２所 示 ，图 中 所 示 的参 数 为 晶 体 管 的 高 关 。在 工 作 电 流 为 ３ｍＡ 时 ，内 部 晶 体 管 的 高频 Ｖｃｅ ｓ 频 Ｙ参 数 ，根 据 ＭＣ２８３３Ｐ的 电气 参 数 ，可 以得 到 内 值 为 ２． ＯＶ 左 右 。 部 晶体 管 在 工 作 电 流 为 ３ｍＡ 时 的 Ｙ参 数 ： ｅ＝ ５．１７ｍＯ ｌ ６ 射频 振荡 器外接 元件 端 在便 携 式 通 信 设 备 中 ， 电 源 电 压 一 般 较 低 。 因 Ｃｉ ｅ＝ ３ＯｐＶ 而 在 设 计 高 频 功 率 放 大 器 时 ，必 须 考 虑 饱 和 压 降对 放 大 器 的 影 响 。在 图 ３所 示 的 放 大 电路 中 ， 集 电极 输 出 的高 频 信 号 的 峰一 峰 值 （Ｖ 一 ）为 ２（ Ｖｅｔ—Ｖｃｅ ｓ）， 因此 ，为 了 得 到 较 高 的 电 源 电压 利 用 率 和 较 大 的 功 率 输 出 ，高频 放 大 器 应 尽 量 采 用 高 电压 供 电 。 图 ２ ＭＣ２ ８３ ３ Ｐ的 内 部 晶 体 管 高 频 等 效 电 路 表 １ ＭＣ２８ ３３Ｐ的 技 术 指 标 － １ ＿ ！： ｊ 名 称 电 流 消 耗 典型值 频 调 射 频 输 出 电 压 Ｖｏｕｔ ｌ 最 大值 ｌ 单 位 ｌ ４． ３ ｌ 调 制 ２． ９ ６０ ９０ １３０ 测 试条 件 ｍＡ 无 输 入 信 号 ｍＶｒ ｍｓ ｆ ｏ＝ １６． ６ＭＨｚ 器 直流输 出电压 Ｖｄｅ ２． ２ ２． ５ ２． ８ Ｖ 无 输 入 信 号 调 制 灵 敏 度 ＳＥＮ ７． ０ １ ０ １５ Ｈｚ／ｍＶｄｅ Ｖｉ ｎ＝０． ８～２Ｖ．ｆ ｏ＝ １６． ６ＭＨｚ 最 大 频 偏 Ｆｄｅｖ ３． ０ ５． ０ １ ０ ｋＨｚ 同 上 闭 环 电 压 增 益 Ａｖ ２７ ３０ ３３ ｄＢ ｆ ｉ＝１ｋＨｚ．Ｖｉ＝３． ＯｍＶｒ ｍｓ 输 出直流 电压 Ｖｄ ｃ １． １ １． ４ １． ７ Ｖ 无 输 入 信 号 输 出 电 压 摆 幅 Ｖｏｕｔ ０． ８ １． ２ １． ６ Ｖｐ—Ｐ ｆ ｉ＝１ｋＨｚ．Ｖｉ＝３０ｍＶ 总 谐 波 失 真 ＴＨＤ ０．１５ ２． ０ ％ 同 上 话 附 筒 加 晶 放 体 大 管 特 器 性 增 益 带 宽 积 ｆ Ｔ ５０ｏ ＭＨｚ Ｖｃｅ＝３． ０Ｖ．Ｉ ｃ＝３． ０ｍＡ 集 一基 电容 Ｃｃ ｄ ２． ０ ｐＦ Ｖｃ ｅ＝３． ０Ｖ． Ｉ ｃ＝０ 集 电极衬 底 电容 Ｃｃ ｓ ３． ３ ｐＦ Ｖｃ ｅ＝３． ０Ｖ．Ｉ ｃ＝０ ２０ ｄＢ 功 率 增 益 Ｋｐ 直流 电流 增益 ｈＦ Ｅ ４０ １ ５０ 集 一发 击 穿 电 压 ＶＣｅＯ １０ １５ Ｉ ｃ＝３．０ｍＡ Ｉ ｃ＝３． ０ｍＡ．Ｖｃ ｅ＝３． ０Ｖ Ｖ Ｉ ｃ＝２００ｔ ｚＡ 维普资讯 http://www.cqvip.com 基 于 ＭＣ２８３３Ｐ的 小 功 率调 频 发 信 机 的设 计 ３ 一１ ３一 商 频 放 大 电 路 １ ４脚 是 电 压 控 制 振 荡 器 的 缓 冲 输 出脚 ，它 具 有 较 低 的输 出 阻 抗 （ 几 百 欧 ）， 在 一 些 应 用 中 ，该脚 也 可 外 接 一 并 联 Ｌ—Ｃ选 频 回路 ， 以滤 掉 不 需 要 的谐 波 成 份 ，实 际 上 ， 由 于 ｌ ４脚 较 低 的 输 出 阻 抗 降 低 了 Ｌ—Ｃ回路 的 Ｑ值 ，因此 该 Ｌ—Ｃ滤 波 回路 的作 用 并 不 大 。当然 ， 也 可 以通 过 一 个 耦 合 电容 将 １ ４脚 和 １ ３ 脚 直 接 连 接 起 来 ，然 后 再 由 下 一 级 放 大 器 的选 频 回 路来进行滤 波。 ３ 单 鞭 天 线 的 特 性 ４ 应 用 电路 在 一 般 情 况 下 ，天 线 是 无线 电 设 备 不 可缺 少 的 图 ４所 示 是 ＭＣ２８３３Ｐ的 一 个 具 体 应 用 电 路 。话 组 成 部 分 。对 于发 射 机 而 言 ，天线 的 作 用 是 辐 射 电 筒 ＭＩ Ｃ 的输 出信 号 经 电 容 Ｃ８耦 合 至 话 筒 放 大 器 的 磁 波 ，用 它 把 高 频 电 流 转 换 为 电磁 波 发 射 出去 。 天 输 入 端 ，然 后 经 话 筒 放 大 器 放 大 后 将 该语 音 信 号 再 线 是 发 信 设 备 的 负 载 。此 时 天线 表 现 的特 性 是 输 入 通 过 电 容 Ｃ７耦 合 至 ＭＣ２８３３Ｐ的第 ３脚 以进 行 频 率 阻抗 ；为 了保 证发 射 机 输 出 的功 率 能 最 大 限度 地 转 的 调 制 ；内部 晶 体 管 Ｑ１、Ｑ２采 用 简 单 的 甲 类 放 大 ， 换 为 电磁 波 ，要求 发 信 设 备 的输 出 阻 抗 与 天线 的 输 调谐变 压器 ｒ ｒ ２和 Ｔ３采 用 中心 抽 头 以 提 高 其 选 频 特 入 阻 抗 相 匹 配 。从 方 便 实 用 的 角 度 考 虑 ，便 携 式 通 性 ，使 用 时 应 将 Ｔ２和 Ｔ３调 谐 于 晶 振 儿 基 波 频 率 信设 备 通 常 选 用单 鞭 天 线 （即 拉 杆 天 线 ）作 为发 信 设 （１ ６．１ ６１ ６ＭＨｚ）的 ３倍 频 上 （ ４８． ４８５ＭＨｚ）； Ｔ２的 初 、次 备 的负 载 。 级 的 匝 数 应 考 虑 Ｑ１的输 出 阻 抗 和 Ｑ２的输 入 阻抗 ， 单 鞭 天 线 在不 同 的 频 率 下表 现 的 特 性 不 同 ，当 而 Ｔ３的初 、次 级 的 匝 数 比应 考 虑 Ｑ２的 输 出 阻 抗 和 单 鞭 天线 的 长 度 小 于 发 射 频 率 的 四 分 之 一 波 长 时 ， 天 线 的输 入 阻 抗 。人 们 通 常 会 认 为 单 鞭 天 线 的 阻抗 单 鞭 天 线 表 现 为 电 阻 和 电容 特 性 ，工 程 上 的这 个 电 为 ７５１ ２，实 际 上 这 个 阻 值 是 单 鞭 天 线 的长 度 刚 好 等 阻值 Ｒ 常用 以 下 近 似 公 式 计 算 ： 于 发 射 频 率 的 四分 之 一 波 长 时 所 呈 现 的 特 性 阻 抗 。 Ｒ＝７８０（１ ／Ｘ） （０＜１／Ｘ≤０．１ ２５） 或 者 Ｒ＝１ ２． ３５【２兀（１／Ｘ）Ｊ （０．１ ２５＜ １ ／Ｘ≤ ０． ２５） 当天 线 垂 直放 置 时 ，电容 值 Ｃ的 大 小 可 以用 下 式来 估 算 ： 实 际制 作 中 ，天线 的 长 度 未 必 这 么 如 愿 。在 图 ４电路 中 ，如 果 天线 选 用 ｏ． ５ｍ 的单 鞭 天线 ，平 均 半 径 约 ０． ３５ｃ ｍ， 那 么 ，天 线 的纯 电 阻 部 分 的 阻 值 为 ５． （并 非 ７５１ ２），假 设 使 用 时 天 线 离 地 的 高 度 为 １． ５ｍ，则 天 Ｃ＝１．１ｌ ｈ／［ ４． ６１ ｇ（ｈ／１． ７３２ｒ）］（ｐＦ） 线 的分 布 电 容 为 １ ５ｐＦ；Ｌ１的 作 用 是 抵 消 天线 的分 布 其中： ｈ为 天 线 离 地 面 的 高 度 ， 单 位 是 厘 米 。ｒ为 电容 ，以使 天 线 在 发 射 频 点 上 等 效 为 一 个 纯 电 阻 。当 天线 的 半 径 ， 单 位 也 是 厘 米 。Ｃ的 单 位 是 ｐＦ。当单 鞭 Ｔ３实 现 阻 抗 匹 配 时 ，其 发 射 频 点 上 的 发 射 功 率 不 低 天线 水 平 放 置 时 ， 其分布 电容不能用上式 估算 。 于 ｌ ｏｎ １ Ｗ。 为 了消 除 单 鞭 天线 电容 特 性 所 造 成 的影 响 ，使 单 鞭 天线 表 现 为 一 个 纯 电阻 ，通 常 在 天 线 的底 部 接 参 考 文 献 １． Ｍ（ ） ， Ｉ’ ＯＲ０ＩＡ ＡＮＡＬ０Ｇ Ｉ Ｃ ＤＥＶＩＣＥ ＤＡＴＡ １ ９９６ 电感 ，并 使 该 电感 与 天 线 的分 布 电 容 串联 后 与 发 收 稿 日期 ： ２００１一 ｌｌ一２６ 射频 率产生谐振 ， 这样在发 射频点上 ， 天 线 可 等 效 为 咨询编 号 ： Ｏ２０７０４ 一