在汽車領域,使用RF的子系統不斷演進增長。這類系統包括:輪胎壓力監測系統(TPMS),主要為單一RF通道單向系統,數據率相當高;遙控啟動(RS)系統,一般為單一或多RF通道雙向系統,數據率比較低;被動無匙門禁(PKE)和遙控車門開關(RKE)應用,為單或多RF通道單向系統,數據率適中。TPMS同時采用開關鍵控(OOK)和頻移鍵控調制(FSK) 兩種調制模式,RS只采用OOK,而RKE則采用OOK或FSK。為了適應多種系統和應用,汽車RF半導體器件必須具有靈活且可配置的架構。而對于架構靈活性的需求,以及客戶對高性能、更大覆蓋范圍和可靠性的期望,正在推動下一代RF IC設計的發展。
首先是覆蓋范圍和可靠性。當發射路徑帶有可編程參數時,要擴大范圍、提高可靠性是比較容易的。可以充分利用帶有備用功率的功率放大器(PA),對輸出功率進行調節,提供符合本地規范要求的最大輸出功率。如果PA的輸出阻抗是可調節的,則可用于優化天線匹配,以獲得其它的優勢。而通過正確選擇與靈敏度相關的參數,如RF載頻、子通道、調制、數據率和IF帶寬,則可以增大接收端的覆蓋范圍和可靠性。
對設計工程師而言,通過接入一個可把這些參數用作可編程選項的接收器,也可以獲得上述靈活性。愛特梅爾已推出帶有這些可配置選項的下一代收發器和接收器。
例如,愛特梅爾ATA5830收發器和愛特梅爾ATA5780接收器可用于RKE、PKE、TPMS和 RS等汽車應用。這些器件還支持所有車用頻帶:310-318MHz、418-477MHz,和836-928MHz,而且均為單片器件,采用單個晶振頻率。
這兩款器件也是針對架構靈活性而設計的,其雙LNA架構帶兩個單獨的輸入引腳,利用單個IC、PCB和材料清單(BOM)即可原生支持多頻帶應用。此外,其雙-并行解調路徑同時支持ASK和FSK感測功能。這些特性適用于多個輪詢方案,包括TPMS、RS和多達3個RKE通道,并可經過配置,在多個頻帶上,以不同的調制方法和數據率支持RF協議。
要在這兩款愛特梅爾器件中執行大量的可配置內容,需先把所需配置信息存儲在內置EEPROM上,器件上電后即將信息自動加載到器件中。這樣一來,就能夠實現自主(獨立式)工作,以及對采用不同RF載波頻帶、調制方式和數據率的多個RF系統的輸入信號做出輪詢。獨立式工作模式允許外部控制器在器件輪詢、驗證幀起始,以及核驗發射器ID數據時進入睡眠狀態。器件只有在檢測到一個有效消息時才會喚醒控制器。這對減少車載應用的點火電路斷開拔出(IOD)次數,以及延長手持式鑰匙環應用的電池壽命至關重要。 上述兩款器件還具有一些其它的優勢,包括簡化設計和降低BOM成本。例如,愛特梅爾ATA5830收發器在同一塊硅芯片上集成了愛特梅爾嵌入式AVR(r)微控制器。該微控制器包含6KB的閃存和24KB的用戶可訪問固件ROM庫,故僅采用一塊單芯片就可以開發出整個應用。愛特梅爾ATA5830收發器和ATA5780接收器的集成度也十分高,所需外部元件極少。圖1和圖2中的應用電路顯示了每款器件的標準實現方案。對于典型的應用,ATA5830收發器只需要10個外部元件,而ATA5780僅需6個外部元件。這兩款器件都采用5 x 5mm、32腳QFN封裝。
總結來說,愛特梅爾最新一代的可配置RF半導體器件能夠為迅速演進中的汽車RF子系統提供所需的設計靈活性。
首先是覆蓋范圍和可靠性。當發射路徑帶有可編程參數時,要擴大范圍、提高可靠性是比較容易的。可以充分利用帶有備用功率的功率放大器(PA),對輸出功率進行調節,提供符合本地規范要求的最大輸出功率。如果PA的輸出阻抗是可調節的,則可用于優化天線匹配,以獲得其它的優勢。而通過正確選擇與靈敏度相關的參數,如RF載頻、子通道、調制、數據率和IF帶寬,則可以增大接收端的覆蓋范圍和可靠性。
對設計工程師而言,通過接入一個可把這些參數用作可編程選項的接收器,也可以獲得上述靈活性。愛特梅爾已推出帶有這些可配置選項的下一代收發器和接收器。
例如,愛特梅爾ATA5830收發器和愛特梅爾ATA5780接收器可用于RKE、PKE、TPMS和 RS等汽車應用。這些器件還支持所有車用頻帶:310-318MHz、418-477MHz,和836-928MHz,而且均為單片器件,采用單個晶振頻率。
這兩款器件也是針對架構靈活性而設計的,其雙LNA架構帶兩個單獨的輸入引腳,利用單個IC、PCB和材料清單(BOM)即可原生支持多頻帶應用。此外,其雙-并行解調路徑同時支持ASK和FSK感測功能。這些特性適用于多個輪詢方案,包括TPMS、RS和多達3個RKE通道,并可經過配置,在多個頻帶上,以不同的調制方法和數據率支持RF協議。
要在這兩款愛特梅爾器件中執行大量的可配置內容,需先把所需配置信息存儲在內置EEPROM上,器件上電后即將信息自動加載到器件中。這樣一來,就能夠實現自主(獨立式)工作,以及對采用不同RF載波頻帶、調制方式和數據率的多個RF系統的輸入信號做出輪詢。獨立式工作模式允許外部控制器在器件輪詢、驗證幀起始,以及核驗發射器ID數據時進入睡眠狀態。器件只有在檢測到一個有效消息時才會喚醒控制器。這對減少車載應用的點火電路斷開拔出(IOD)次數,以及延長手持式鑰匙環應用的電池壽命至關重要。 上述兩款器件還具有一些其它的優勢,包括簡化設計和降低BOM成本。例如,愛特梅爾ATA5830收發器在同一塊硅芯片上集成了愛特梅爾嵌入式AVR(r)微控制器。該微控制器包含6KB的閃存和24KB的用戶可訪問固件ROM庫,故僅采用一塊單芯片就可以開發出整個應用。愛特梅爾ATA5830收發器和ATA5780接收器的集成度也十分高,所需外部元件極少。圖1和圖2中的應用電路顯示了每款器件的標準實現方案。對于典型的應用,ATA5830收發器只需要10個外部元件,而ATA5780僅需6個外部元件。這兩款器件都采用5 x 5mm、32腳QFN封裝。
總結來說,愛特梅爾最新一代的可配置RF半導體器件能夠為迅速演進中的汽車RF子系統提供所需的設計靈活性。