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TI 無線產(chǎn)品射頻硬件常見問題FAQ
來源:TI官方 | 作者:中華IC網(wǎng)整理 | 發(fā)表于:2014-12-15
TI 無線產(chǎn)品射頻硬件常見問題問答

1. 如何找對芯片參考設(shè)計和應(yīng)用指南?

在TI官網(wǎng)搜索芯片型號就可以在搜索結(jié)果中到達這顆芯片的產(chǎn)品主頁。規(guī)格書就在芯片名稱的下面。在Technical documents標簽頁面可以找到各種相關(guān)的應(yīng)用指南。在Tools & software 標簽頁可以找到實例代碼和硬件參考設(shè)計。

2. CC2xxx如何發(fā)射未調(diào)制載波?

未調(diào)制載波一般用于測量頻率誤差。使用圖像界面PC端工具SmartRF Studio 可以在 Continuous Tx 下直接選擇 Unmodulated。不使用PC端工具控制,上電直接發(fā)送,則需要在程序里面上電直接運行對應(yīng)的 Strobe Command。這個命令可以在對應(yīng)芯片的User Guide 里面去查找。

3. 如何選擇和使用2.4G 天線的應(yīng)用?

首先,2.4GHz WiFi 或藍牙天線是可以通用的。
其次,強烈建議參考 TI DN035, “Antenna Selection Quick Guide”。這個文檔里面每種天線都有對應(yīng)的說明文檔的鏈接。 
最后,天線本身的尺寸和周邊的地需嚴格按照參考設(shè)計或規(guī)格書中的說明。

4. CC2xxx的輸出/輸入阻抗值具體是多少?

對于單端輸出/輸入,我們可以視為 50 Ohm。對于雙端差分端口,如 CC253x 和 CC254x, 差分阻抗為非標準值。TI推薦復(fù)制參考設(shè)計而不是告知具體阻抗值有以下考慮。

首先,CC253x, CC254x 等差分端口芯片的射頻輸出/輸入阻抗不是標準的 50 Ohm 或 100 Ohm。
其次,告知差分阻抗是多少沒有可操作性。因為芯片設(shè)計時的仿真參數(shù)跟實際有差距,參考設(shè)計就是TI工程師在仿真參數(shù)的基礎(chǔ)上經(jīng)過大量調(diào)試和測試確定下來的。
第三,因為板上的寄生射頻參數(shù)對差分阻抗影響的比較大的,如果按計算阻抗的工具算出的線寬線距去做,效果會差很遠。 回頭還是得在板上調(diào)試阻抗匹配。
最后,實際走線嚴格來說是需要用分布參數(shù)才能嚴謹描述的。另外如果告知阻抗,由于電路板上走線和器件的寄生參數(shù),依然是不能做到嚴格控制。

正由于上述原因,嚴格參考設(shè)計成了最為可行,最簡單有效的方法。

5. 新做的CC2xxx射頻板用SmartRF Studio控制接收不到數(shù)據(jù)包,而是用TI的參考設(shè)計板可以接收到??赡苡心男┰颍?/strong>

建議做以下排查:
1) 用萬用表檢查各路供電電壓是否正常。包括芯片本身的VBAT 供電和射頻前端芯片(如果有采用射頻前端)的各路偏置電壓。
2) 檢查Fast Clock 晶體的頻率誤差是否符合芯片的要求。如果超出,可以調(diào)整晶體匹配電容的值。一般要求常溫下做到 +/-10ppm 以下。
3) 檢查Slow Clock 晶體或TCXO或外部時鐘源信號是否正常,包括信號質(zhì)量和時序(CC2564要求使能時32.768kHz 的時鐘信號已經(jīng)穩(wěn)定)。
4) 檢查射頻鏈路是否通暢。直觀的測試方法有把發(fā)送端和接收端放置很近測試;如果是發(fā)送和接收鏈路復(fù)用的芯片,可以把板子設(shè)置到連續(xù)發(fā)送模式連接到頻譜儀或功率計看是否有正常強度的功率輸出,由此來判斷射頻鏈路是否通暢。

6. 在新做的板子上程序運行出錯可能有哪些原因?

首先,需要區(qū)分出是硬件還是軟件的原因。在TI的評估板上跑同樣的程序以驗證是否是軟件問題。

然后,如果同樣的程序在TI參考設(shè)計板上運行沒有問題,就確定是硬件問題。如果懷疑是芯片問題,可以用TI的評估板做芯片互換測試來確定。當然,這個操作需要保證焊接質(zhì)量。

最后,如果發(fā)現(xiàn)問題不隨芯片走,就肯定是芯片周邊和PCB板設(shè)計問題了。需要做的就是跟TI參考設(shè)計仔細對比原理圖,布板,和BOM表。

7. TI Sub-1GHz 產(chǎn)品線的不同芯片如何選擇?

新產(chǎn)品設(shè)計推薦使用高性能收發(fā)器系列,包括CC1120CC1125CC1200。CC1120CC1125都支持窄帶應(yīng)用,相對應(yīng)的射頻性能特點是靈敏度高,抗干擾性能強。CC1200 是針對高數(shù)據(jù)率傳輸,可以比較穩(wěn)定得運行在 500kbps 以上的數(shù)據(jù)率。CC1125具有最為優(yōu)異的射頻性能, 可以符合歐洲最為嚴格的規(guī)范標準ETSI EN 300 220 Category 1。

8. 如何測試、調(diào)試射頻的頻率精度。 

對于任何一款射頻芯片來說,他的射頻性能中頻率精度是最重要的一個指標。可能產(chǎn)生連不上、發(fā)射指標差、接受靈敏度差等情況。

測試方法:

直接在振蕩電路上測試頻率誤差是不正確的方法,因為探頭會引入寄生電容,改變振蕩電路特性。需要做的讓芯片產(chǎn)生射頻CW(等幅波)波,用測試射頻的方法來測試頻率精度,常用儀器是頻譜儀(注:示波器測不了)。

調(diào)試方法:

根據(jù)不同芯片/協(xié)議對于頻率精度的要求,調(diào)整兩個負載電容,直到測得的頻率精度達到目標為止。

9. 晶體/晶振的選擇

 

主要包括:

  1. 頻點

參考datasheet 所描述的支持列表

1. 精度

對于大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)的射頻芯片來說,都不具有AFC(自動頻率控制),所有的精度都是由晶振部分來保證的。這里以wifi技術(shù)(CC3100/CC3200)為例,規(guī)范要求+/-20ppm。所以在器件選型的時候,需要晶體(或外部時鐘)滿足總的精度在20ppm以內(nèi),包括:a)本身精度 b) 隨溫度變化的漂移 c)老化

2. 負載電容和ESR

選擇和規(guī)格書和參考設(shè)計一致的。其中產(chǎn)品板調(diào)試的時候需要根據(jù)負載電容來調(diào)整精度,具體參考“如何測試、調(diào)試射頻的頻率精度”部分。

 

10. 常見的射頻認證體系

 

當你有一款無線產(chǎn)品進入正規(guī)渠道的市場時,通常都會要求做射頻電磁兼容性測試。這個測試是由所在地區(qū)(國家)來管理的。比如:

  1. 中國:無線電管理委員會
  2. 美國(但不限于):FCC
  3. 歐洲(但不限于):CE/ETSI
  4. 加拿大:IC
  5. 日本:Telec

具體地區(qū)參考的規(guī)范,下面這個鏈接有:

http://processors.wiki.ti.com/index.php/WL18MOD_Product_Certification

 11. 常見的規(guī)范認證體系:

當你有一款無線產(chǎn)品進入正規(guī)渠道的市場時,通常都會要求做相應(yīng)規(guī)范組織的測試認證。這個測試是由所使用的規(guī)范組織來管理的。比如:

  1. 藍牙、低功耗藍牙:SIG(特殊興趣小組)www.bluetooth.org
  2. Wifi: WFA(Wifi聯(lián)盟)www.wi-fi.org
  3. Zigbee Alliance (Zigbee 聯(lián)盟) www.zigbee.org

 

12. 電流的測試方法

首先,你需要了解你所測試的器件的大概的電流范圍和應(yīng)用場景下的電流變化的大概特性,選擇正確的測試方法。

  1. 恒定電流:用萬用表測試是個不錯的選擇,精度高,量程廣。
  2. 變化的電流:

a)       最精確的方法是用電流sensor(比如一個串聯(lián)電阻)+ 數(shù)據(jù)采集器的方法,但是,這套環(huán)境一般比較難于得到,不太流行。

筆者覺得比較好建的環(huán)境是:

電流sensor: 使用高精度串聯(lián)電阻,阻值需要根據(jù)你的電流范圍和系統(tǒng)所能接受的最大壓降來選擇。

運算放大電路: 將采集出來的電壓差信號運算放大到你的示波器的合適量程

示波器:做一段時間之內(nèi)的數(shù)據(jù)測量。

b)      另外,有一些電源/高端萬用表等,配上相應(yīng)的選件,也具有數(shù)據(jù)采集功能,但缺點就是采樣率低, 精確測量的動態(tài)范圍不夠大等。但也有優(yōu)點,可以做長期的電流采集。

未完待續(xù)。。。。。。。

 13. 我沒有任何射頻儀器,測作用距離來驗證板子的射頻性能,靠譜嗎?

一般人會直接測試拉距來驗證射頻性能。這個只是能表征一個系統(tǒng)級整體的性能。

如果好的話,那就說明是好的。

但是,如果作用距離不好,這個實驗是沒辦法對“問題”提供任何線索的。作用距離主要由以下的參數(shù)所決定的:頻段,天線(包括匹配,效率,方向圖),發(fā)射端發(fā)射功率,接收端接收機靈敏度,干擾情況(包括板級和環(huán)境)等。

如果沒有儀器的話,就很難排除問題的所在了。

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