单芯片 2.4GHz 即用型射频收发器CC2420

cc2420

CC2420是Chipcon As公司推出的**符合2.4GHz IEEE802.15.4标准的射频收发器。该器件包括众多额外功能，是**款适用于ZigBee产品的RF器件。它基于Chipcon公司的SmartRF 03技术，以0.18um CMOS工艺制成 只需极少外部元器件，性能稳定且功耗极低。CC2420的选择性和敏感性指数超过了IEEE802.15.4标准的要求，可确保短距离通信的有效性和可靠性。利用此芯片开发的无线通信设备支持数据传输率高达250kbps可以实现多点对多点的快速组网。

性能特点编辑

CC2420的主要性能参数如下：

●工作频带范围：2.400～2.4835GHz；

●采用IEEE802.15.4规范要求的直接序列扩频方式；

●数据速率达250kbps码片速率达2MChip/s；

●采用o-QPSK调制方式；

●超低电流消耗（RX:19.7mA,TX:17.4mA）高接收灵敏度（-99dBm）；

●抗邻频道干扰能力强(39dB)；

●内部集成有VCO、LNA、PA以及电源整流器　采用低电压供电(2.1～3.6V)；

●输出功率编程可控；

●IEEE802.15.4 MAC层硬件可支持自动帧格式生成、同步插入与检测、16bit CRC校验、电源检测、完全自动MAC层安全保护(CTR,CBC－MAC,CCM)；

●与控制微处理器的接口配置容易(4总线SPI接口)；

●开发工具齐全　提供有开发套件和演示套件；

●采用QLP-48封装，外形尺寸只有7×7mm。

CC2420芯片的内部结构如图1所示。天线接收的射频信号经过低噪声放大器和I/Q下变频处理后，中频信号只有2 MHZ,此混合I/O信号经过滤波、放大、AD变换、自动增益控制、数字解调和解扩，最终恢复出传输的正确数据。 

发射机部分基于直接上变频。要发送的数据先被送入128字节的发送缓存器中,头帧和起始帧是通过硬件自动产生的。根据IEEE802.15.4标准,所要发送的数据流的每4个比特被32码片的扩频序列扩频后送到DA变换器。然后，经过低通滤波和上变频的混频后的射频信号最终被调制到2.4 GHZ，并经放大后送到天线发射

典型应用电路编辑

CC2420只需要极少的外围元器件，其典型应用电路如图2所示。它的外围电路包括晶振时钟电路、射频输入/输出匹配电路和微控制器接口电路三个部分。

芯片本振信号既可由外部有源晶体提供， 也可由内部电路提供。由内部电路提供时需外加晶体振荡器和两个负载电容，电容的大小取决于晶体的频率及输入容抗等参数。例如当采用16MHz晶振时其电容值约为22pF。

射频输入/输出匹配电路主要用来匹配芯片的输入输出阻抗，使其输入输出阻抗为50Ω，同时为芯片内部的PA及LNA提供直流偏置。

CC2420可以通过4线SPI总线(SI、SO、SCLK、CSn)设置芯片的工作模式　并实现读/写缓存数据　读/写状态寄存器等。通过控制FIFO和FIFOP管脚接口的状态可设置发射/接收缓存器。注意：在SPI总线接口上进行的地址和数据传输大多是MSB优先的。CC2420片内有33个16比特状态设置寄存器,在每个寄存器的读/写周期中,SI总线上共有24比特数据,分别为:1比特RAM/寄存器选择位(0:寄存器，1:RAM),1比特读/写控制位(0:写，1:读)，6比特地址选择位、16比特数据位。在数据传输过程中CSn必须始终保持低电平

优势编辑

利用此芯片开发的短距离射频传输系统成本低、功耗小,适于电池长期供电。具有硬件加密、安全可靠、组网灵活、抗毁性强等特点，为家庭自动控制、工业监控、传感网络、消费电子、智能玩具等提供了理想的解决方案。