1 Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit
2.2 Modul TX2 và R
♦ Modul phát tín hiệu TX2
TX2 làm việc với nguồn cung cấp thấp từ 2,2V đến 6V phát tín hiệu cao tần trong dải UHF với tần số là 433,92MHz. TX2 được sản suất theo chuẩn châu Âu EN 300 220-3, sử dụng và phát ra +9 dBm từ nguồn cung cấp 5 V với dòng 12 mA. TX2 cho phép truyền với tốc độ lên tới 160 kbít/giây với khoảng cách lên tới 75m trong nhà và 300m ngoài trời. TX2 có kích thước nhỏ gọn 33x12x3,8 mm [6]. Cấu tạo TX2 có sơ đồ khối như hình 10 và kích thước vật lý của TX2 như hình 11.
TX2-433-160-5V bao gồm một lối vào dữ liệu số đưa đến một bộ lọc thông thấp 100KHz. Một bộ dao động nội ổn định và bộ điều chế SAW. Tín hiệu đưa ra qua một bộ đệm và cuối cùng là bộ lọc thông dải 433 MHz trước khi đưa ra anten.
Chức năng các chân: - Chân RF GND (Chân 1)
Chân nối đất của RF. Bên trong nối với một màn chắn và chân 4 (0V). Chân này sẽ nối với RF đường về.
- Chân RF out (Chân 2): Với đặc điểm 50Ω RF lối ra antenna.
- VCC (Chân 3)
Chân nguồn cung cấp. Modul sẽ phát ra RF khi có nguồn cung cấp. Nguồn không gợn sóng quá 0,1 Vpp. Một tụ 100 nF sử dụng cho nguồn.
- 0V (Chân 4)
Cung cấp nối đất. Nối với chân 1 và màn chắn. - TXD (Chân 5)
DC nối với lối vào điều biên sẽ được nối với chuỗi dữ liệu số nối tiếp (0V tới mức VCC ). Trở kháng lối vào là 100 kΩ.
♦ Modul thu tín hiệu RX2
Modul RX2 modul thu FM đổi tần hai lần có khả năng thu tín hiệu lên tới 160kbps. Modul thu RX2 có kích thước 48x17,5x4,5 mm. Nó vận hành ở nguồn cung cấp từ 3V đến 6V tiêu thụ dòng điện 14mA khi nhận dữ liệu.
RX2 tìm sóng mang nhanh (1ms). Cho phép tiết kiệm nguồn bằng cách sử dụng nguồn ngắt mở. RX2 có độ nhạy là 107dBm, Kết hợp với bộ lọc đầu và cuối SAW kết quả thực thi ở RF tốt .
Luận văn thạc sĩ 24 Phùng Công Phi Khanh
Đặc điểm về điện của TX2 được trình bầy trong bảng 6: Chỉ số Điều kiện Chú thích chân Cực tiểu Trung bình cực đại Đơn vị Nguồn cung cấp 3 4.0 5.0 6.0 V Dòng cung cấp VCC=5V 3 4 6 10 mA Công suất RF VCC=5V(1) 2 +6 +9 +12 dBm Hài (1) -65 -54 dBc Hài > 1GHz VCC=5V(1) 2 -50 -40 dBc Chính xác tần số ban đầu (1) -30 0 +30 KHz Chính xác tần số toàn bộ -70 +70 kHz Lệch FM 20 25 30 kHz Độ rộng băng biến điệu -3dB dBc 20 kHz Đô rộng băng biến điệu -3dB (2) 5 100 kHz
Méo điều biên 10 %
Thời gian cấp nguồn cho đến khi RF đủ 100 µs Bảng 6: Đặc điểm vềđiện của TX2 Chú thích : 1. Đo ở 50Ω. 2. Cho loại 160kbps.
Modul thu RX2 có sơ đồ khối cấu tạo như hình 12:
Cấu tạo bao gồm một lối vào RF, qua một bộ lọc thông dải 433 MHz đưa đến một bộ khuếch đại tín hiệu. Tín hiệu sau khi được khuếch đại sẽ qua bộ lọc băng thông SAW và đưa đến bộ trộn thứ nhất để ra tín hiệu trung tần
IF qua bộ trộn thứ hai được tín hiệu AF tín hiệu này được qua bộ lọc thông thấp rồi đưa ra ngoài. Một đường tín hiệu đưa qua bộ tạo dữ liệu thích nghi đưa ra dữ liệu số nơi phát. Kích thước vật lý RX2 được chỉ ra ở hình 13.
Hình 12: Sơđồ khối của RX2
Luận văn thạc sĩ 26 Phùng Công Phi Khanh
Chức năng các chân: - RF in (Chân1).
50Ω RF lối vào từ antenna. Đây là DC đơn bên trong. - RF GND (Chân 2).
Chân nối đất của RF, bên trong nối với màn chắn modul và chân 4 (0V). Chân này nối với tín hiệu RF đường về.
- CD (chân 3)
Dùng để dò sóng mang có thể được sử dụng với tranzitor PNP bên ngoài để đạt được mức logic tín hiệu dò sóng mang, nếu không đòi hỏi nó được nối với chân 5(VCC).
- VCC (Chân 5).
Chân nguồn cung cấp từ 3,0 V đến 6,0 V dòng nhỏ hơn 17 mA. Nguồn cung cấp phải nhỏ hơn 2 mVpp gợn sóng. Một tụ 10 µFvà một điện trở 10 Ω nối tiếp được khuyến nghị sử dụng, nếu nguồn tốt mà không sử dụng được. - AF (Chân 6)
Đây là bộ đệm và lọc tương tự lối ra của giải điều chế. Có một thế DC 1,2 V và 400 mVpp tín hiệu băng cơ bản. Nó có tác dụng để kiểm tra chỉ số hoặc để điều khiển giải mã tuyến tính. Lối ra yêu cầu trở khán lớn hơn 1 kΩ và dung kháng nhỏ hơn 100 pF.
- RXD (Chân 7).
Lối ra số từ dữ liệu bên trong là chân 7 (AF). Nó có thể được sử dụng để điều khiển giải mã bên ngoài. Dữ liệu là dữ liệu đúng. Lối ra yêu cầu trở kháng lớn hơn 1kΩ và dung kháng nhỏ hơn 1nF.
♦ Các giá trị giới hạn.
Nhiệt độ vận hành từ -100C đến +550C. Nhiệt độ bảo quản từ -400C đến +1000C. Với TX2 : VCC chân 3 giá trị từ -0,1 V đến +10 V
Dữ liệu chân 5 giá trị từ -0,1 đến +10 V.
RF out chân 2 là ±50 V <10 MHz, +20 dBm >10 MHz. Với RX2 : VCC chân 5 giá trị từ -0,1 đến +10.0V.
Dữ liệu, DC và AF (chân 7,3,6) giá trị từ -0,1V đến +VCC. RF lối vào (Chân 1) ±50V<10MHz, +13dBm>10MHz.
Không nên vận hành TX2 ở điện áp lớn hơn 6V bởi vì modul có thể bị vượt quá mức nguồn cho phép.
Đặc điểm về điện của RX2 cho bởi bảng 7.
Chỉ số Điều kiện Chân Cực tiểu Trung bình Cực đại Đơn vị Nguồn cung cấp 5 4 V 5 V 6 V V Dòng tiêu thụ 5 11 13 17 MA Gợn sóng của nguồn 5 12 MVpp
Dữ liệu ra mức cao 100µA nguồn 7 VCC -- --0,6V
V
Dữ liệu ra thấp 100µA đáy 7 0,4 100 pF Độ nhạy RF cho 10dB (S+N)/N 1,6 -96 dBm Độ nhạy RF cho 1ppm BER 1,6 -90 dBm Bẳt đầu của CD 1,3 -104 dBm Độ rộng băng IF 250 kHz Lệch tần số lúc đầu 1 -30 0 +30 kHz Bảng 7: Đặc điểm vềđiện của RX2
Luận văn thạc sĩ 28 Phùng Công Phi Khanh
Hình 15 : Một số antenna
Modul TX2 hoặc RX2 có thể đặt nằm ngang hay thẳng đứng (hình 14). Phần nối đất gần anten và phần nối dữ liệu tới anten ngắn .
Phần thu nhận và antenna của nó cần để xa nguồn nhiễu.
Có 3 loại anten được khuyến nghị sử dụng với module (hình 15).
Chú thích: - helical antenna là loại antenna xoắn ốc, được tráng một lớp đồng 0,5mm mặt cắt của nó là 3,2mm.
- Loop antenna là loại antenna cuộn, Diện tích bên trong từ 4 đến 10 cm2. - Whip antenna là antenna roi.
Mạch điện lắp ráp của module thu và phát được chỉ ra trên hình 16 [6].
Hình 16a: Mạch điện của module phát TX2
Luận văn thạc sĩ 30 Phùng Công Phi Khanh