深圳市世纪天鼎科技有限公司
产品规格书
产品名称：433/315无线接收芯片
产品型号：TD218
1、产品描述
TD218是低成本433MHz短距离无线通讯接收芯片，应用于300MHz～450MHz低功耗、低成本短距离收发前端，支持ASK/OOK调制方式。该芯片具有高灵敏度（-108dBm）、低功耗性能(<6mA)，同时具备很高的动态范围（大于60dB）。芯片集成了完整的射频前端以及ASK模拟解调部分，具有很高的集成度。
TD218可工作在+2V～+5V电源电压下，315MHz消耗电流仅4.5mA，433MHz消耗电流5.5mA，在关断模式下消耗电流小于1uA。
产品特点
? 具有高灵敏度（-108dBm）、
? 最高码率达到10kbps
? 大动态范围（大于60dB）。
? 无需外部滤波器
? 工作在+2V～+5V电源电压下
? 315MHz消耗电流仅4.5mA
? 433MHz消耗电流5.5mA
? 在关断模式下消耗电流小于1uA
? 根据不同应用，采用两种SOP8封装形式
? 工作温度范围－40℃～85℃
器件特征
应用范围
? 300MHz～450MHz低功耗、低成本短距离收发前端
2、功能框图
原理框图如图1所示。
图片1.png)
图1. TD218 315/433MHz短距离无线通讯接收机电路原理框图
3、引脚定义
图片2.png)
TD218引脚定义
引出端号 | 符号 | 名称 |
1 | RO1 | 外部晶体参考输入1 |
2 | GND | 地 |
3 | ANT | 射频输入端 |
4 | VDD | 电源 |
5 | DO | 解码输出 |
6 | SHDN | 节电模式 |
7 | AGC | AGC电容引出端 |
8 | RO2 | 外部晶体参考输入2 |
TD218引出端排列
绝对最大额定值
参数 | 最小值 | 最大值 | 单位 |
电源电压 | — | 6 | V |
贮存温度 | -65 | 150 | ℃ |
ANT，SQ，SEL0，SEL1，SHDN直流电压 | -0.3 | VDD+0.3 | V |
最大输入功率 | — | 10 | dBm |
引线耐焊接温度（焊接，10s） | — | 300 | ℃ |
结温 | — | 150 | ℃ |
所有电压以GND为参考，超出绝对最大额定值可能会引起器件损坏。
推荐工作条件
参数 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 |
电源电压 | 2 | — | 5 | V |
工作温度范围 | -40 | — | 85 | ℃ |
ANT，SQ，SEL0，SEL1，SHDN直流电压 | -0.3 | — | VDD+0.3 | V |
最大输入功率 | — | — | 0 | dBm |
调制占空比 | 20 | — | 80 | % |
频率范围 | 300 | — | 450 | MHz |
超出推荐工作条件范围，无法保证电路所有功能正常工作。
4、电气特性
除另有规定外，测试条件如下：VDD=3.3V，VSHDN=0V，VSEL0=0V，VSQ=3.3V，CCAGC=4.7μF，CTH=0.1μF，TA=25℃。
特性 | 符号 | 条 件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 |
电源电流 | ICC | fRF=315MHz | 4 | 4.5 | 5 | mA |
fRF=433MHz | 5 | 5.5 | 6 | mA |
SHDN=“1” | --- | --- | 1 | μA |
工作频率 | fRF | | 300 | --- | 450 | MHz |
唤醒时间 | Tw | CCAGC= 4.7uF 连续唤醒，间隔1秒。 | | 4 | | ms |
射频及中频 |
增益 | GV | | --- | 105 | --- | dB |
接收灵敏度 | SEN |
| -110 | -108 | -105 | dBm |
镜像抑制度 | IMJ | | --- | 25 | --- | dBc |
中频频率 | IF | fRF=433MHz | --- | 1.18 | --- | MHz |
fRF=315MHz | --- | 0.85 | --- | MHz |
中频频率 -3dB带宽 | BWIF(3dB) | fRF=433MHz | --- | 330 | --- | MHz |
fRF=315MHz | --- | 235 | --- | MHz |
CAGC电压变化范围 | VCAGC | PRFIN=-40dBm | | 0.85 | | V |
PRFIN=-100dBm | | 1.25 | |
频率合成器 |
参考频率 | fREF | fRF=433MHz | --- | 13.52313 | --- | MHz |
fRF=315MHz | --- | 9.81713 | --- |
参考信号 输入幅度 | VREF | | 0.2 | --- | 1.5 | VP-P |
参考频率输入端阻抗 | RREF | | --- | 1.6 | --- | KΩ |
解调器 |
码率 | BR | | --- | --- | 10 | Kbps |
DO输出 电流 | IDO | 输出电压：0.8VDD | --- | 300 | --- | uA |
输出电压：0.2VDD | --- | 600 | --- | uA |
RSSI |
输出电压 | VRSSI | | 0.5 | --- | 1 | V |
输出电流 | IRSSI | | --- | 400 | --- | uA |
响应时间 | TRSSI | | --- | 100 | --- | ms |
注：除另有规定外，编码率指电路输出端出现最短脉冲宽度的倒数。
5、 功能描述
1）接收通道
TD218 UHF ASK接收机集成了完整的射频前端以及ASK模拟解调部分，具有很高的集成度。其中射频前端由低噪声放大器、混频器、镜像抑制滤波器、可变增益放大器以及频率合成器组成；ASK模拟解调由低通滤波器、自动增益控制电路、信号幅度指示电路、限幅放大器以及静噪电路组成。
2） 低噪声放大器、混频器
LNA采用了cascode结构，共30路cascode结构相并联，LNA单端输出的信号通过一个单路转双路的电路结构（STD）变为两路，提供给后一级的mixer，LNA和STD的偏置电流大小均受PLL以及filter调谐部分控制，在不同工作频率下，其偏置电流的大小是不同的。MIXER采用吉尔伯特双平衡混频器结构，其增益受CAGC控制。
3） 滤波器及其调谐电路
中频滤波器调谐电路是基于VCO型的锁相环，其VCO由滤波器的组成单元由Gm-C构成。压控振荡器(VCO)和复数滤波器中的跨导放大器匹配，电容匹配。VCO产生的振荡信号，经锁相环(PLL)将频率锁定在参考频率，确定滤波器中各积分器的积分时间常数，实现对滤波器传输函数的控制，达到对滤波器进行调谐的目的。
4） AGC电路：
接收通道中VGA单元通过CAGC单元形成闭环负反馈，控制VGA单元输出幅度始终趋于固定值，为解调器单元提供稳定的电压摆幅。
芯片上电时，进入快速建立模式，CAGC管脚输出120uA电流为外部电容充电，CAGC电压升高，接收通道增益提高。当Audio_Signal信号幅度升高到足够解调时，DO输出高电平，DO信号第一次翻转为高电平时，120uA电流被关断。
CAGC电压建立之后，随着射频信号输入（此时增益过高），芯片进入快速稳定模式，600uA放电电流将CAGC端电压降低至合适值，Audio_Signal信号幅度一但到达合适的范围，600uA放电电流被关闭，进入逐渐稳定过程，此时放电电流为15uA，充电电流为1.5uA。
5） ASK/OOK Demodulator
解调器主要由：峰值检测器Detector，可编程滤波器Programable Filter，翻转电压产生器Slice Level，信号翻转器Slicer，解调器控制模块Demodulator Ctrl。
峰值检测器检测前级的中频差分信号，分别在差分输入信号的正半周时工作，对负载电容连续充放电，使得负载电容的电压等于差分信号的峰值电压，从而实现将双端的中频信号，转变为单端的低频信号。
可编程滤波器内部采用开关电容滤波器电路对信号进行滤波，滤除信号中谐波杂波分量，得到我们所需的模拟信号。自动增益控制模块可根据这个模拟信号摆幅及时调整前级信号通路中可变增益放大器的增益，使得信号的电压摆幅稳定。
信号翻转器采用反馈结构来缩短翻转时间，并加入输出缓冲级提高驱动负载能力。一旦这个模拟超过阈值，信号翻转器的输出为“1”信号，反之，则输出为“0”信号。
6） PLL
PLL为接收提供本振信号，此次项目的PLL的工作频点较低（433M和315M），由于对功耗要求很高，故采用的是环形振荡器提供的本振信号，环路中采用的固定的32分频，CP的结构较之以前比较简单，并内置环路滤波器
环路滤波器采用的是三阶的形式。环路滤波器中二阶的输出是作为滤波器带宽调整的信号, PLL对功耗的要求很高，相噪的要求次之。所以整体PLL的电路结构都很简单，整体的功耗在1mA以下。
7） 控制接口
SHDN为节能控制引脚，当SHDN接低电平时，电路正常工作；当SHDN接高电平时电路进入
节能模式。
5、典型应用电路
433.92MHz工作模式原理图如下图所示(图中括号内为315MHz的外围图)。
图片3.png)
图20 TD218的典型应用图（括号内为315MHz匹配参数）
6、封装外形图
图 22 封装外形
单位为：毫米
尺寸 符号 | 数 值 | 尺寸 符号 | 数 值 |
最小 | 公称 | 最大 | 最小 | 公称 | 最大 |
A | —— | —— | 1.75 | e | —— | 1.27 | —— |
A1 | —— | —— | 0.23 | b | 0.39 | —— | 0.48 |
A2 | —— | —— | 1.50 | h | 0.25 | —— | 0.50 |
A3 | —— | —— | 0.70 | E | 5.80 | —— | 6.20 |
D | —— | —— | 5.10 | E1 | 3.70 | —— | 4.10 |
c | —— | —— | 0.26 | | | | |
7、注意事项
? 接地：金属底板采用尽量多的通孔接地，减小寄生电感。
? 电源旁路：为了使器件能很好工作,电源引线处建议用0.1μF电容滤波，电容需靠近器件。
? 防静电损伤：器件为静电敏感器件，传输、装配、测试过程中应采取充分的防静电措施。
? 用户在使用前应进行外观检查，电路底部、侧面、四周光亮方可进行焊接。如出现氧化可采用去氧化手段对电路进行处理，处理完成电路必须在4h内完成焊接。
? 包装袋被打开后，元器件将被回流焊制程或其他的高温制程所采用时必须符合：
? 在12小时内且工厂环境为温度＜30℃，湿度≤60%RH完成；
? 使用前需进行去湿处理（建议125℃，4h烘烤）。
? 产品说明书以发布日期为准，适时修改不另行说明。
8、防护注意事项
? 产品必须进行密封真空包装，并建议放置在干燥柜中储存，在温度小于30℃且湿度小于60%时，可达12个月。
? 打开包装后，如未使用完，则剩余产品需进行抽真空并放置在干燥柜中保管。
? 超期产品使用前必须进行去湿和去氧化处理。