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基于MAX2769的软件GPS接收机射频前端设计

发布时间:2017-06-08 08:10:30  来源:大电流电感厂家   查看:

数据位可以通过BITS位来设置,其他各种设置都可以通过设置寄存器的相应数据位来实现。
3 MAX2769前端芯片设计
MAX2769芯片的内部结构及主要管脚功能参见参考文献[3]。

由于MAX2769所具有的高集成度使其省去了有源天线应用中所需的外部LNA以及外部IF声表面波滤波器。因此仅需要很少的外围电路就可以实现完整的低成本的GPS软件接收机。
 MAX2769内置了配置寄存器,许多配置可以通过串行输入端口对相应的寄存器进行设置。
 GPS天线分为有源天线和无源天线,具体使用哪一种,要根据不同的应用情况决定。MAX2769提供两种方案,并且能够自动检测天线的电流消耗来切换LNA1和LNA2,当插入灵敏度较高的有源天线时,能够自动替代无源天线的应用。在实际使用中,建议设计人员将外部天线接到LNA2,内部天线接到LNA1,这样可以实现自动切换。
一体电感器 使用无源天线时,GPS天线通过BNC接头,先通过一个交流耦合电容C0接入管脚LNA1,默认模式下,偏置电流设置为4 mA,典型的噪声系数为0.83 dB, IP3为-1.1 dBm电感生产。
信号经再次滤波后,输入混频器,MAX2769包括一个正交混频器,可以输出低中频或零中频I和Q信号。正交混频器需要低端LO注入才能将内阻匹配到50 Ω,LNA的输出和正交混频器的输入设计在芯片外部,以方便声表面波滤波器的使用。
MAX2769集成了基带可编程增益放大器(PGA),其增益可以通过设置寄存器的0001地址的GAININ来更改,设置GAINREF可以更改自动增益控制(AGC)模式。
MAX2769提供了一个控制回路自动调节PGA的增益,提供给ADC一个输入功率最匹配的转换器并有理想的数据精度。
MAX2769的基带滤波器可以设置成低通或复杂的带通滤波器,通带3 dB带宽可选择为2.5 MHz、4.2 MHz、8 MHz或18 MHz(只用作低通滤波器),当0000地址的FCENX位设置为1时,低通滤波器变为带通滤波器,其中心频率可以由FCEN位来设置。
MAX2769集成了一个20位?撞-?驻N分频合成器,允许设备以±40 Hz的精度对所需的VCO频率进行调节,范围从8 MHz~44 MHz。
PLL回路滤波器是合成器的唯一的外部模块,其典型结构为一个C-R-C网络。
MAX276电感磁环9提供了一个芯片内部晶振,使用时需要一个并行晶振,建议晶振和交流耦合电容一同使用来调节工字电感器晶振频率的中心。
MAX2769提供了参考时钟输出,可以通过调整PLL配置寄存器的REFDIV来调整[4]。
MAX2769的ADC的最高频率可以达到50 MHz。输出端口有2组,可以通过设置寄存器IQEN数据位来更改输出端口,默认设置为只使用I口输出,默认数据位为2位。
MAX2769同时提供了低功耗模式,在这种情况下,总电流消耗可降到10 mA,总噪声级联系数可以提高到3.8 dB。
MAX2769提供了115 dB的总增益,捕获灵敏度达-143 dB,跟踪灵敏度达-154 dB[5]。
4 USB输出扩展
 USB是新型的接口技术,它使用方便、速度快、连接灵活、独立供电,现已广泛应用到鼠标、键盘、游戏手柄、扫描仪、Mo电感器生产厂家dem、数码摄像机、网卡、Hub和显示器中。
 USB接口的GPS L1软件接收机把前端放大器、天线和USB口转换芯片集成在一起,通过一段1 m~1.5 m的线缆连接到USB口。USB接口既可以传递GPS定位信息,也可以向模块供电。这种设计非常适合笔记本电脑和车辆导航。在车辆导航时,USB接收机可以放到车外并吸附到车顶上,最大限度地接收卫星信号。
 MAX2769的USB输出扩展原理图如图4所示,卫星信号通过LNA1进入混频器,然后经过ADC进行数字化,接着通过计数器和USB接口控制器,控制器的参考晶振为24 MHz,SPI用来对MAX2769的寄存器进行设置。卫星数据由USB协议传输给PC机,通过PC主机软件执行所有基带功能,可以将定位信息显示在PC上。当然,也可以通过DSP、FPGA、ARM等进行软件解算。

MAX2769集成度高、简单易用,为软件GPS接收机前端放大器的设计提供了方便,其参数可调的特性可以提供宽范围的输出,MAX2769成本低、通用性强、性能高、体积小的特性,将会进一步促进软件GNSS接收机的发展。平面变压器厂家 | 平面电感厂家

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