433/868/915MHz收发芯片nRF903

特点

nRF903是NORDIC公司最新推出的单片元线收发一体的芯片，采用了Bluetooth核心技术设计，在一个32脚的芯征中包括了三段高频发射、高频接收、PLL合成、I/Q调制、I/Q解调、多频道切换、异步通信接口等，是目前集成度最高的无线数据传输产品之一。

以往设计无线数据传输产品往往需要相当的无线专业知识和价格高昂的专业设备，传统的电路方案不是电路繁琐就是调试困难，令人望而却步，影响了用户的使用和新产品的开发。线产品设计的困难，它采用抗干扰能力强的GMSK调制方式，工作频率稳定可靠，外围元件少，便于设计生产，功耗极低，适合于便携及手持产品的设计，工作在了际通用ISM频率，特别适合多频段多频点的应用场合。可用于遥控、遥测、小型无线网络、无线抄表、门禁系统、小区传呼、工业数据采集系统、无线标签、身份识别、非接触RF智能卡、小型无线数据终端、安全防火系统、无线遥控系统、生物信号采集、水文气象监控、机器人控制、无线数字图像、数字语音传输等领域。

功能

*三频段收发合一，工作频率为了际通用的ISM频段433/868/915MHz；

*GMSK调制，抗干扰能力强，特别适合工业控制场合；

*采用DSS+PLL频率合成技术，频率稳定性极性；

*灵敏度高，达到-100dBm；

*低工作电压（2.7V），功耗小，接收待机状态仅为1μA，可满足低功耗设备的要求；

*最大发射功率达+10dBm；

*工作速率最高可达76.8Kbps；

*外围元件最少（仅10个），基本无需调试；

*由于采用了低发射功率、高接收灵敏度的设计，使用无需申请许可证，开阔地的使用距离最远可达1000米。

内部框图

从芯片的内部框图（图1）可以看出，包括低噪声放大器LNA、功率放大器PA、压控振荡器VCO、GMSK调制解调、频率基准源、PLL频率合成、数字静噪电路、单片机接口等。

与微控制器的接口

nRF903的用户接口（图2）分为三大类：

（1）数据接口：DATA（数据）、TXEN（收发控制），可直接接单片机的串行口；

（2）编程接口：CFG_CLK（配置寄存器时钟）、CFG_DATA（配置寄存器数据）、CS（配置寄存器片选），对工作频率等参数进行设置，可接单片机I/O口来进行控制；

（3）芯片状态及控制口：STBY（待机）、PWR_DWN（掉电）、CLK_OUT（时钟分频输出，可供外部MCU使用）、C_SENCE（静噪输出）。

（1）芯片初始化，通过单片机对芯片内部寄存器进行设置，设定工作频率、发射功率等参数；

（2）进入正常工作状态，根据需要进行收发转换控制，发送数据或状态的转换。

性能参考

nRF903在设计上充分考虑了使用和编程的方便，可以直接接单片机串口发送接收数据，而无需对数据进行曼彻斯特编码，其他的单片RF收发芯片一般都需要对数据进行曼彻斯特编码后才能发送。采用曼彻斯特编码不仅增加了编程的复杂性，而且传输效率低，实际速率仅为标称的一半，不能满足实时传输的需要。NRF903是目前外接元器件最少（10个）和工作频点最多（170个）的单片RF收发芯片；在元器件成本方面考虑得较充分。例如采用最常见的11.0592MHz晶振和易于获得的10.7MHz滤波器，大大降低了成本并增加了使用的灵活性；并把成本较高且不易调试的变容二极管集成在芯片内部；具有数字静噪信号输出。

典型应用

图3是nRF903的典型应用原理图。图中可以看到，外围元件很少，包括一个基准晶体及几个无源器件，没有调试部件，这给研制及生产带来了极大的方便。

NRF903非常适合用于无线数据传输；也可以用来传输数字语音以及数字图像，此时需要A/D、D/A配合。

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