一种无需外部晶体且免调试的射频发射和接收集成电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及集成电路技术领域，尤其涉及一种无需外部晶体且免调试的射频发射和接收集成电路。
【背景技术】
[0002]使用公共频段的RF信号遥控发射和接收解调、解码系统具有遥控的距离远、发射器不需要瞄准接收器等特点，因而获得广泛的应用，如现代家庭中的遥控窗帘、照明的遥控开关、安防系统的遥控控制、车辆的遥控开关等。但在公共频段中各种应用的信号比较多，需要遥控系统具有较强的抗干扰的能力，同时对于要满足一定的遥控距离和穿越一定的障碍物，接收解调系统还必须有一定的灵敏度。因此RF接收解调系统必须与发射系统调制匹配。
[0003]对于一般的遥控系统，发射电路传统实现的方案比较多。可以采用ASK(幅移键控)或FSK(频移键控)的方式进行调制，调制信号的频率通常都是公共无线电频段，ASK调制的一个特例情况被称之为OOK(On-Off Keying)的调制方案，在家用的遥控系统中被广泛采用。发射电路一般采用数字串行信号对发射指令进行编码，编码的数字信号的频率在1kHz以下。附图1是OOK调制方案的原理图。虚线方框中是RF振荡及功率放大发射电路。当编码IC的输出为高电平时，RF振荡器起振并进行功率放大，发射RF信号，编码IC的输出为L电平时，RF振荡器停振。为了使得振荡频率精确，使用了振荡晶体。也有不使用振荡晶体的方案，但RF频率的精确度不够，在使用过程中，需要与接收联调，保证发射和接收的RF频率一致，或者接收系统采用宽带接收系统，能够容忍发射频率与接收的RF振荡频率之间存在差异，当然宽带接收系统，误码率有所增加。
[0004]接收解调系统可以选择的方案有超再生和超外差等方式进行，解调的方式与发射的方式相对应。以下还是以OOK调制的方式为例进行叙述。目前市场上已经有集成的利用超再生原理(参见附图2)或超外差原理(参见附图3)设计的RF遥控接收解调集成电路功能框图。对于附图2中使用超再生原理的RF遥控接收系统，可采用分立元件或集成芯片实现，附图2是集成芯片的框图。无论是分立元件实现还是集成芯片实现，都需要外接电容和可调电感和集成的振荡反馈电路一起,形成RF振荡器，振荡频率有外接的电容和可调电感的大小决定。使用可调电感，就是为了调整RF振荡频率，以便适应遥控发射器振荡频率不够精确的要求。附图3是采用超外差原理实现遥控接收方案示例，通常采用集成芯片实现，外部需要一个晶振，内部集成起振电路以及锁相环(PLL)，得到一个频率精确的本振信号，与低噪声放大器对接收到的RF信号进行放大以后与本振信号混频，产生中频信号，经过一些列的放大、滤波、解调等处理以后输出。超外差接收方案，通常遥控发射也是采用晶振来保证发射频率的精确。
[0005]但上述发射和接收方式都有着不可忽视的问题，具体论述如下:
[0006]射频遥控发射系统的现有方案，如同前述，发射系统存在的主要问题是，在不采用晶振的情况下，振荡的射频信号的频率很难做到准确，在与接收电路配对使用的时候，需要进行联调，使用上不是很方便；要使得发射的RF信号频率准确，系统中必须采用振荡晶体，从而增加了一定的成本。
[0007]射频遥控接收系统无论是超再生原理实现，还是采用超外差原理实现，都需要一个RF振荡器，该振荡器的振荡频率应该与发射系统发射的RF信号频率接近。因此现有的超再生方案中，其主要缺点是RF振荡器需要外接振荡电容和可调电感，以便实现振荡频率的调整，使之与发射的RF信号频率接近。外接振荡电容和可调电感的RF振荡器，振荡频率随着工作温度存在一定的漂移。在超外差方案中，外接了振荡晶体，产生一个基准时钟，通过频率合成器(锁相环PLL)获得一个频率准确的本振振荡信号，与接收的RF信号进行混频，得到中频信号，再进行处理。其缺点是外部需要使用振荡晶体，集成电路内部需要集成频率合成器单元，从而获得频率准确的本振信号。
【实用新型内容】
[0008]为解决上述问题，本实用新型提供一种无需外部晶体且免调试的射频发射和接收集成电路，该集成电路无需外部振荡晶体且在使用过程中也无需调整即能保证振荡频率的准确性，具有使用方便、成本降低、可靠性高的优点。
[0009]本实用新型的无需外部晶体且免调试的射频发射和接收集成电路，其关键技术在于，在该发射和接收的集成电路中均包含一个无需外部振荡晶体RF信号振荡器，实际使用过程中无需调整；
[0010]且发射集成电路的RF信号振荡器和接收集成电路的RF信号振荡器的结构相同。
[0011]进一步的，发射集成电路的RF信号振荡器在发射集成电路中的连接关系为:
[0012]该RF信号振荡器分别与发射集成电路的遥控指令编码电路、RF调制与功率放大器、参考源和使能\控制电路连接；
[0013]其中，遥控指令编码电路分别与RF调制与功率放大器和参考源和使能\控制电路连接；RF调制与功率放大器与参考源和使能\控制电路连接；
[0014]遥控指令编码电路的编码输出信号输出至RF调制与功率放大器；
[0015]遥控指令编码电路的状态信号输出至RF信号振荡器、RF调制与功率放大器、参考源和使能/控制电路；
[0016]参考源和使能/控制电路的参考源及使能/控制信号输出至RF信号振荡器和RF调制与功率放大器；
[0017]RF信号振荡器的RF振荡信号输出至RF调制与功率放大器；
[0018]RF调制与功率放大器输出含有遥控指令的RF信号，并通过外部的天线发射。
[0019]进一步的，所述接收集成电路为基于超再生原理实现的接收集成电路，或者基于超外差原理实现的接收集成电路。
[0020]效果较佳的，接收集成电路的RF信号振荡器在基于超再生原理实现的接收集成电路中的位置关系为:
[0021]RF信号振荡器分别与接收集成电路的低噪声放大器、使能及逻辑控制单元、包络检波电路、参考源和偏置电路连接。
[0022]效果较佳的，在基于超外差原理实现的接收集成电路中:
[0023]接收集成电路的控制单元、参考源和偏置电路分别与其RF信号振荡器连接，为该RF信号振荡器提供控制信号、参考源和偏置电压；
[0024]RF信号振荡器输出RF振荡信号至接收集成电路中的混频器，该混频器将该RF振荡信号与低噪声放大器LNA的输出进行混频，混频器的输出经过中频放大和滤波后提供给峰值检测电路，峰值检测电路的输出提供给解调单元，解调单元输出遥控发射的信号。
[0025]进一步的，在所述RF振荡器中设计一个振荡频率的温度补偿电路，该温度补偿电路产生控制信号以调节振荡电容。
[0026]进一步的，使用激光修条的方法或保险丝调节所述RF振荡器的振荡电容。
[0027]进一步的，通过集成电路的输入管脚输入控制信号，该控制信号经解码后用于调节振荡电容。
[0028]进一步的，上述的调节振荡电容的方式可以组合同时使用。
[0029]进一步的，将RF振荡器的振荡频率设计在应用频率的η倍，其中η =……，1/4，1/2,1,2,4,……,RF振荡器的输出信号再经过相应的倍频电路或分频电路，输出实际应用所需要频率的RF信号。
[0030]本实用新型的有益效果在于:
[0031]一般的集成RF振荡器为了使其振荡频率保证准确，要么在集成电路的外部使用振荡晶体提供基