ชิปโมเด็ม MX614DW Precision มอบแรงผลักดันใหม่ให้กับการสื่อสารในภาคอุตสาหกรรม
20 พฤศจิกายน 2568 - ท่ามกลางการอัพเกรดอย่างต่อเนื่องในระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมและระบบควบคุมอัจฉริยะ ความต้องการชิปการสื่อสารที่มีความน่าเชื่อถือสูงกำลังโดดเด่นมากขึ้นเรื่อยๆ ชิปโมเด็มที่แม่นยำ MX614DW พร้อมประสิทธิภาพที่โดดเด่นและความสามารถในการสื่อสารที่มีเสถียรภาพ กำลังนำเสนอโซลูชันที่เป็นนวัตกรรมสำหรับการควบคุมทางอุตสาหกรรม เครื่องมือวัดอัจฉริยะ และแอปพลิเคชันการตรวจสอบระยะไกล
I.Chip บทนำ
MX614DW เป็นชิปโมเด็มความแม่นยำสูงประสิทธิภาพสูงที่ใช้สถาปัตยกรรมมอดูเลชั่น-ดีโมดูเลชั่นขั้นสูง และรวมช่องสัญญาณส่งและรับที่สมบูรณ์ ด้วยการออกแบบวงจรที่พิถีพิถันและการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการ ชิปนี้ใช้ฟังก์ชันมอดูเลชั่นและดีโมดูเลชั่นหลายแบบภายในชิปตัวเดียว มอบโซลูชันฟิสิคัลเลเยอร์ที่เชื่อถือได้สำหรับระบบการสื่อสารทางอุตสาหกรรม
คุณสมบัติทางเทคนิคหลัก
รองรับโมเด็มหลายมาตรฐาน
เข้ากันได้กับ FSK, ASK และแผนการมอดูเลตอื่นๆ
อัตราข้อมูลที่ตั้งโปรแกรมได้
ความเร็วในการส่งข้อมูลที่กำหนดค่าได้เพื่อให้ตรงกับความต้องการของแอปพลิเคชัน
การปรับสมดุลอัตโนมัติและการกู้คืนนาฬิกาแบบรวม
การปรับสัญญาณในตัวและการซิงโครไนซ์เวลา
การกำหนดค่าอัตรารับส่งข้อมูลที่ยืดหยุ่น
การตั้งค่าเวลาการสื่อสารที่ปรับเปลี่ยนได้
การประมวลผลสัญญาณที่แม่นยำ
การปรับสัญญาณและดีโมดูเลชั่นที่มีความแม่นยำสูง
ธนาคารตัวกรองแบบตั้งโปรแกรมได้ในตัว
วงจรควบคุมอัตราขยายอัตโนมัติ (AGC)
รักษาความสมบูรณ์ของสัญญาณได้ดีเยี่ยม
ประสิทธิภาพระดับอุตสาหกรรม
ช่วงแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานได้กว้าง: 3V ถึง 5.5V
ช่วงอุณหภูมิอุตสาหกรรม: -40°C ถึง +85°C
สถาปัตยกรรมที่ใช้พลังงานต่ำ
ภูมิคุ้มกันเสียงที่แข็งแกร่ง
ประโยชน์ของการรวมระบบ
ใช้ฟังก์ชันการทำงานของโมเด็มที่สมบูรณ์แบบในชิปตัวเดียว
ลดจำนวนส่วนประกอบภายนอกลงอย่างมาก
ลดความซับซ้อนในการออกแบบเค้าโครง PCB
ลดต้นทุนโดยรวมของระบบ
ประสิทธิภาพที่โดดเด่น
การส่งข้อมูลที่เชื่อถือได้สูง
ต้านทานเสียงรบกวนได้ดีเยี่ยม
การสื่อสารทางไกลที่มั่นคง
ลักษณะการตอบสนองที่รวดเร็ว
ครั้งที่สอง แผนภาพบล็อกการทำงาน
MX614DW ซึ่งเป็นชิปโมเด็มแบบคลาสสิกที่เข้ากันได้กับ Bell 202 มีแผนภาพบล็อกการทำงานที่สาธิตสถาปัตยกรรมทั่วไปของโมเด็ม FSK เกรดอุตสาหกรรมในยุคแรกๆ ชิปนี้มีคุณค่าในการใช้งานเฉพาะในด้านดั้งเดิม เช่น ระบบการสื่อสารทางอุตสาหกรรมและระบบรักษาความปลอดภัย
การวิเคราะห์สถาปัตยกรรมหลัก
ชิปนี้ใช้การออกแบบสัญญาณผสมแบบคลาสสิก โดยผสานรวมช่องสัญญาณ FSK และ demodulation ที่สมบูรณ์ เส้นทางการส่งข้อมูลประกอบด้วยโมดูเลเตอร์ FSK และบัฟเฟอร์เอาต์พุตตัวกรองการส่ง ในขณะที่เส้นทางการรับประกอบด้วยอีควอไลเซอร์ตัวกรองการรับและดีโมดูเลเตอร์ FSK โมดูลตรวจจับพลังงานมีฟังก์ชันการตรวจจับพาหะ และออสซิลเลเตอร์คริสตัลพร้อมตัวแบ่งความถี่ให้การอ้างอิงนาฬิกาที่แม่นยำสำหรับระบบ
![]()
คุณสมบัติการทำงานที่สำคัญ
ความเข้ากันได้ของ Bell 202 เต็มรูปแบบ: รองรับอัตราการส่งข้อมูลมาตรฐาน 1200 bps
การประมวลผลแบบ Dual-Channel: เส้นทางการส่งและรับสัญญาณที่เป็นอิสระช่วยให้มั่นใจได้ถึงการสื่อสารแบบฟูลดูเพล็กซ์
การตรวจจับสัญญาณอัจฉริยะ: วงจรตรวจจับพลังงานในตัวช่วยให้การตรวจจับพาหะเชื่อถือได้
การกำหนดค่าอินเทอร์เฟซที่ยืดหยุ่น: รองรับโหมดการทำงานหลายโหมดผ่านพินควบคุม M0/M1
การออกแบบระดับอุตสาหกรรม: อีควอไลเซอร์ฟิลเตอร์ในตัวช่วยเพิ่มความสามารถในการป้องกันการรบกวน
สถานการณ์การใช้งานทั่วไป
ชิปนี้เหมาะสำหรับโมดูลเก็บข้อมูลในระบบควบคุมอุตสาหกรรมแบบดั้งเดิม ระบบส่งสัญญาณเตือนความปลอดภัย และอุปกรณ์ปลายทางทางการเงินแบบเดิม การออกแบบวงจรอะนาล็อกที่แข็งแกร่งช่วยให้มั่นใจได้ถึงการสื่อสารที่เชื่อถือได้ในสภาพแวดล้อมที่มีเสียงดัง ในขณะที่ความเข้ากันได้มาตรฐานของ Bell 202 ช่วยให้สามารถเชื่อมต่อกับอุปกรณ์เครือข่ายโทรศัพท์แบบดั้งเดิมต่างๆ แม้ว่าต้องใช้ส่วนประกอบต่อพ่วงมากกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับโมเด็มที่มีการผสานรวมในระดับสูงสมัยใหม่ แต่ยังคงรักษาคุณค่าของแอปพลิเคชันไว้ในการบำรุงรักษาทางอุตสาหกรรมเฉพาะและสถานการณ์การอัพเกรดระบบเดิม
III. การวิเคราะห์แผนภาพวงจรการกำหนดค่าส่วนประกอบภายนอกของแอปพลิเคชันทั่วไป
บทนำชิป MX614DW
MX614DW เป็นชิปโมเด็มแบบคลาสสิกที่เข้ากันได้กับมาตรฐาน Bell 202 อย่างสมบูรณ์ ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการสื่อสารแบบมีสาย ช่วยให้สามารถรับส่งข้อมูล FSK แบบฟูลดูเพล็กซ์ผ่านสื่อต่างๆ เช่น สายโทรศัพท์หรือสายคู่บิด และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการควบคุมทางอุตสาหกรรมในระยะเริ่มแรก การรักษาความปลอดภัยในอาคาร อาคารผู้โดยสารทางการเงิน และอุปกรณ์อนุมัติบัตรเครดิตในสถานการณ์การสื่อสารแบบใช้สายโทรศัพท์พื้นฐาน
การวิเคราะห์วงจรการใช้งานทั่วไป
แผนภาพแสดงการกำหนดค่าส่วนประกอบภายนอกที่จำเป็นสำหรับ MX614DW ในแอปพลิเคชันทั่วไป โดยส่วนใหญ่ประกอบด้วย:
![]()
1. ส่วนอินพุตเสาอากาศ
สัญญาณเสาอากาศจะถูกป้อนเข้าไปในพินอินพุต RF ของชิปผ่านตัวเก็บประจุแบบคัปปลิ้ง
โดยทั่วไปแล้วเครือข่ายการจับคู่ LC (ตัวเหนี่ยวนำและตัวเก็บประจุ) จะถูกเพิ่มเพื่อปรับให้เข้ากับความถี่เป้าหมาย (เช่น 433MHz)
หมายเหตุ: คำอธิบายก่อนหน้านี้ของ MX614DW ว่าเป็นโมเด็มการสื่อสารแบบใช้สายขัดแย้งกับคำอธิบายวงจรที่เกี่ยวข้องกับ RF โปรดตรวจสอบรุ่นชิปและบริบทการใช้งานเพื่อให้มั่นใจในความถูกต้อง
2.คริสตัลออสซิลเลเตอร์
ชิปเชื่อมต่อกับคริสตัลออสซิลเลเตอร์ภายนอก (เช่น 4.194304MHz หรือ 10.7MHz) เพื่อให้ความถี่การสั่นเฉพาะที่เสถียร เพื่อให้มั่นใจถึงความแม่นยำของดีโมดูเลชั่น
3.ตัวเก็บประจุแบบกรอง
ตัวเก็บประจุหลายตัว (เช่น 0.1µF, 10µF) ใช้สำหรับการแยกแหล่งจ่ายไฟและการกรองสัญญาณ เพื่อให้มั่นใจว่าการทำงานของชิปมีความเสถียรและป้องกันการรบกวนทางเสียง
4. เอาท์พุทข้อมูล
สัญญาณดิจิทัลแบบดีโมดูเลต (เช่น ข้อมูลที่เข้ารหัสแบบแมนเชสเตอร์หรือ NRZ) จะถูกส่งออกจากพิน DATA OUT และส่งไปยังไมโครคอนโทรลเลอร์หรือหน่วยประมวลผลอื่น
5. แผนกจ่ายไฟ
โดยทั่วไปแรงดันไฟฟ้าในการทำงานจะอยู่ในช่วงตั้งแต่ 2.7V ถึง 5.5V ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่
ประเด็นสำคัญในการออกแบบ
ความไวแสงสูง: ชิปสามารถตรวจจับสัญญาณอ่อนได้ ทำให้การจัดวางส่วนประกอบภายนอกและการป้องกันมีความสำคัญอย่างยิ่ง
การใช้พลังงานต่ำ: เหมาะสำหรับอุปกรณ์พกพาที่ใช้พลังงานแบตเตอรี่
ส่วนประกอบภายนอกน้อยที่สุด: จำเป็นต้องใช้ส่วนประกอบแบบพาสซีฟจำนวนเล็กน้อยในการใช้งานทั่วไป ซึ่งช่วยอำนวยความสะดวกในการบูรณาการและลดต้นทุน
ตัวอย่างสถานการณ์การใช้งานของแอปพลิเคชัน (การใช้งานทั่วไปใน Mouser Electronics)
กริ่งประตูไร้สาย
รีโมทคอนโทรลประตูโรงรถ
เซ็นเซอร์บ้านอัจฉริยะ (เช่น อุณหภูมิ เซ็นเซอร์สัมผัสประตู/หน้าต่าง)
ระบบตรวจสอบแรงดันลมยาง (TPMS)
การควบคุมระยะไกลทางอุตสาหกรรมและระบบโทรมาตร
IV. การรับข้อมูลและไดอะแกรมกำหนดเวลาการกำหนดเวลาในโหมด FSK
การวิเคราะห์ฟังก์ชันหลัก: การรับ FSK และการกำหนดเวลาข้อมูล
สาระสำคัญของแผนภาพนี้คือการอธิบายฟังก์ชัน "data retiming" ในตัวของ MX614 คุณสมบัตินี้จะกู้คืนสัญญาณนาฬิกาที่สะอาดจากสัญญาณ FSK ที่ได้รับโดยอัตโนมัติ และใช้นาฬิกานี้เพื่อซิงโครไนซ์ข้อมูล จึงทำให้การทำงานของไมโครคอนโทรลเลอร์ง่ายขึ้นอย่างมาก และปรับปรุงความน่าเชื่อถือของการรับข้อมูล
การวิเคราะห์สัญญาณแผนภาพเวลา
แผนภาพแสดงสัญญาณหลักสามสัญญาณและการทำงานของไมโครคอนโทรลเลอร์หนึ่งรายการ:
1.FSK สาธิตเอาท์พุท (เอาท์พุทสาธิต):
นี่คือสัญญาณข้อมูลดิบที่ชิปสาธิต ซึ่งอาจมีข้อผิดพลาดของการกระวนกระวายใจและเฟส
แผนภาพแสดงเฟรมข้อมูลอนุกรมแบบอะซิงโครนัสมาตรฐาน: 1 บิตเริ่มต้น + 8 บิตข้อมูล + 1 บิตหยุด
2.RDY เอาต์พุต (เอาต์พุตพร้อม):
นี่เป็นสัญญาณแอคทีฟต่ำที่สร้างโดย MX614
เมื่อชิปตรวจพบขอบที่ตกลงมาของบิตเริ่มต้น พิน RDY จะต่ำลง เพื่อแจ้งให้ไมโครคอนโทรลเลอร์ทราบว่า "กรอบข้อมูลกำลังจะเริ่มการส่งข้อมูล"
RDY ยังคงต่ำในระหว่างกรอบข้อมูลทั้งหมด (9 บิต) เนื่องจากได้รับและกำหนดเวลาใหม่สำเร็จ
RDY จะส่งกลับค่าสูงหลังจากบิตหยุดถูกสุ่มตัวอย่าง
![]()
3.อินพุต RXCK (รับอินพุตนาฬิกา):
นี่คือสัญญาณนาฬิกาที่ไมโครคอนโทรลเลอร์ส่งให้กับ MX614
ชิปใช้ขอบที่เพิ่มขึ้นของนาฬิกานี้เพื่อสุ่มตัวอย่างและล็อคข้อมูลบน "เอาต์พุต FSK Demod" ดังนั้นจึงสร้างเอาต์พุต RXD ที่สะอาด
ความถี่ของนาฬิกานี้จะต้องตรงกับอัตรารับส่งข้อมูล (เช่น 1200 bps)
4.RXD เอาต์พุต (รับข้อมูล):
นี่คือเอาต์พุตข้อมูลซีเรียลแบบรีไทม์และสะอาดที่ซิงโครไนซ์กับ RXCK
ไมโครคอนโทรลเลอร์สามารถอ่านข้อมูลจากพินนี้ได้อย่างปลอดภัยโดยใช้นาฬิกา RXCK ของตัวเอง จึงรับประกันความสมบูรณ์ของข้อมูล
ขั้นตอนการทำงาน
1. การตรวจจับบิตเริ่มต้น: เมื่อเอาต์พุต FSK demodulator แสดงขอบล้มของบิตเริ่มต้น MX614 จะดึงสัญญาณ RDY ต่ำทันที
2.การตอบสนองของไมโครคอนโทรลเลอร์: หลังจากตรวจพบว่า RDY เหลือน้อย ไมโครคอนโทรลเลอร์จะเริ่มส่งสัญญาณนาฬิกาไปยังพิน RXCK ของ MX614
3.Data Retiming: ในช่วง 9 บิตถัดไป (1 เริ่มต้น + 8 ข้อมูล + 1 หยุด):
MX614 สุ่มตัวอย่าง "เอาต์พุต FSK Demod" ภายในที่ทุกขอบที่เพิ่มขึ้นของ RXCK
ผลลัพธ์ที่สุ่มตัวอย่างจะส่งออกจากพิน RXD
ไมโครคอนโทรลเลอร์จะอ่านข้อมูลจากพิน RXD ที่ขอบขาขึ้น (หรือขอบขาลง) ของ RXCK
4.สิ้นสุดการส่ง: หลังจากสุ่มตัวอย่างบิตที่ 9 (บิตหยุด) สัญญาณ RDY จะกลับสู่ระดับสูง ซึ่งบ่งชี้ว่าการส่งผ่านอักขระหนึ่งตัวเสร็จสมบูรณ์ ไมโครคอนโทรลเลอร์สามารถหยุดจ่ายสัญญาณนาฬิกาได้
ข้อความเน้นว่า "การส่งข้อมูล 9 บิตเสร็จสมบูรณ์ที่อัตรา 1200 bps" หมายความว่าช่วงเวลาสัญญาณนาฬิกา RXCK ที่ไมโครคอนโทรลเลอร์มอบให้ต้องได้รับการคำนวณอย่างแม่นยำเพื่อให้แน่ใจว่าบิตทั้งหมดอ่านภายในกรอบเวลาที่กำหนด
สิ่งจำเป็นและข้อควรพิจารณาในการออกแบบ
วัตถุประสงค์: เป้าหมายหลักของการกำหนดเวลาข้อมูลใหม่คือเพื่อกำจัดการกระวนกระวายใจของสัญลักษณ์ที่เกิดจากการลดทอนสัญญาณ สัญญาณรบกวน หรือเอฟเฟกต์แบบหลายเส้นทาง ทำให้ไมโครคอนโทรลเลอร์มีสตรีมข้อมูลอนุกรมที่ซิงโครไนซ์ที่สะอาดตา
การปิดใช้งานการกำหนดเวลาใหม่: ตามที่ระบุไว้ในหมายเหตุ หากได้รับสัญญาณที่ไม่ใช่ข้อมูล เช่น เสียง หรือหากไม่ต้องการฟังก์ชันนี้ บล็อกการกำหนดเวลาข้อมูลสามารถปิดใช้งานได้โดยทำให้อินพุต CLK (เช่น RXCK) สูงอยู่เสมอ ในกรณีนี้ เอาต์พุต RXD จะตาม "เอาต์พุต FSK Demod" โดยตรง
สถานการณ์การใช้งาน: กลไกนี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับคำสั่งและการควบคุมการส่งข้อมูลที่เชื่อถือได้ เช่น:
การวัดและส่งข้อมูลทางไกลทางอุตสาหกรรมและการควบคุมระยะไกล
ระบบรักษาความปลอดภัยการส่งข้อมูลเซ็นเซอร์
กุญแจรีโมทรถยนต์ (RKE)
สถานการณ์ใดๆ ที่ต้องการการสื่อสารแบบอนุกรมที่มีอัตราข้อผิดพลาดบิตต่ำ
สรุป
แผนภาพเวลานี้แสดงให้เห็นว่า MX614DW ไม่ใช่แค่เครื่องดีโมดูเลเตอร์ FSK ธรรมดา แต่เป็นฟรอนต์เอนด์การสื่อสารแบบอนุกรมอัจฉริยะ ด้วยอินเทอร์เฟซแบบสามสาย (RDY/RXCK/RXD) อุปกรณ์จะสร้างโปรโตคอลการจับมือกับไมโครคอนโทรลเลอร์ เพื่อจัดการกระบวนการรับข้อมูลอย่างจริงจัง โดยจะแปลงสัญญาณไร้สายที่ไม่น่าเชื่อถือให้เป็นข้อมูลที่สะอาดซึ่งไมโครคอนโทรลเลอร์สามารถอ่านได้ง่าย ซึ่งช่วยเพิ่มความทนทานของระบบและความสะดวกในการพัฒนาอย่างมาก
V. การวิเคราะห์แผนภาพวงจรอินเทอร์เฟซสายโทรศัพท์
วงจรอินเทอร์เฟซที่เชื่อมต่อชิป MX614DW ซึ่งเป็นโมเด็มที่เข้ากันได้กับ Bell 202 เข้ากับสายโทรศัพท์ นี่แสดงถึงสถานการณ์การใช้งานที่คลาสสิกและเฉพาะเจาะจง
การวิเคราะห์ฟังก์ชันหลัก: การเชื่อมต่อสายโทรศัพท์
"วงจรอินเทอร์เฟซสาย" ในแผนภาพเป็นสิ่งสำคัญ ตามที่อธิบายไว้ในข้อความ สัญญาณจากสายโทรศัพท์ไม่สามารถเชื่อมต่อโดยตรงกับชิป MX614 ได้ด้วยเหตุผลหลักดังต่อไปนี้:
1.การแยกแรงดันไฟฟ้าสูง: สายโทรศัพท์มีเสียงเรียกเข้า (~ 90V AC) และแรงดันไฟฟ้าฟีด DC (~ 48V DC) ซึ่งจะทำให้ชิป CMOS แรงดันต่ำเสียหายโดยตรง
2. การลดทอนสัญญาณ: จำเป็นต้องลดทอนสัญญาณส่งสัญญาณให้อยู่ในระดับที่ได้รับอนุญาตจากสายและขยายสัญญาณสายที่ได้รับไปยังระดับที่ประมวลผลได้โดยชิป
3.การจับคู่อิมพีแดนซ์: ให้ไดรฟ์อิมพีแดนซ์ต่ำที่จำเป็นสำหรับสายโทรศัพท์ (โดยทั่วไปคือ 600Ω)
4.การกรอง: ขจัดเสียงรบกวนนอกย่านความถี่และทำให้มั่นใจได้ว่าการส่งและรับสัญญาณเป็นไปตามมาตรฐานย่านความถี่โทรศัพท์
การวิเคราะห์หลักการวงจร
วงจรอินเทอร์เฟซนี้เป็นวงจรไฮบริดที่สร้างขึ้นด้วยเครื่องขยายสัญญาณในการดำเนินงาน ซึ่งประมวลผลทั้งสัญญาณส่งและรับสัญญาณไปพร้อมๆ กัน ขณะเดียวกันก็จัดการกับปัญหา "สัญญาณรบกวนมากเกินไปที่เกิดจากสัญญาณส่งสัญญาณเฉพาะที่ไปยังเครื่องรับเฉพาะที่"
![]()
1. เส้นทางการส่งสัญญาณ
แหล่งสัญญาณ: จากขา MXOUT ของ MX614
เส้นทาง: MXOUT → R2 → A2 (อินพุตกลับด้านของ op-amp) → เอาต์พุต A2 → C7 → สายโทรศัพท์
ฟังก์ชั่น: Op-amp A2 ทำหน้าที่เป็นตัวขับส่งสัญญาณ โดยส่งสัญญาณมอดูเลต (เช่น สัญญาณ FSK 1200Hz/2200Hz) ที่สร้างโดยชิปไปยังสายโทรศัพท์ในระดับและอิมพีแดนซ์ที่เหมาะสม C7 ใช้เพื่อบล็อก DC
2. รับเส้นทาง
แหล่งกำเนิดสัญญาณ: สัญญาณจากสายโทรศัพท์
เส้นทาง: สายโทรศัพท์ → C5 → R2 → A1 (อินพุตที่ไม่กลับด้านของ op-amp) → เอาต์พุต A1 → RXAMPOUT
การทำงาน:
C5 ให้การแยกไฟฟ้าแรงสูงและการบล็อก DC
Op-amp A1 ทำหน้าที่เป็นเครื่องขยายสัญญาณสำหรับรับ โดยขยายสัญญาณที่ได้รับที่อ่อนจากสายและส่งสัญญาณเอาต์พุต RXAMPOUT ซึ่งจากนั้นจะถูกส่งไปยังพิน RXIN ของ MX614 เพื่อทำดีโมดูเลชั่น
3. การออกแบบที่สำคัญ: การส่งสัญญาณยกเลิกการส่งสัญญาณ
ปัญหา: สัญญาณแรง (Tx) ที่ส่งโดยอุปกรณ์ในเครื่องไปยังสายสามารถเชื่อมต่อกลับเข้าไปในเครื่องรับในเครื่อง (Rx) ซึ่งจะทำให้สัญญาณขาเข้าที่อ่อนจากระยะไกล "จมลงใต้น้ำ" ทำให้การสื่อสารเป็นไปไม่ได้ ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า "ไซด์โทน"
วิธีแก้ไข: วงจรสามารถยกเลิกได้ผ่านเครือข่ายตัวต้านทานที่ออกแบบมาอย่างชาญฉลาด (R2, R3, R4-R7)
สัญญาณส่งสัญญาณ (TXOUT) เดินทางผ่าน R2 ไปยังอินพุตกลับด้านของ A1
ในขณะเดียวกัน ยังถูกป้อนกลับไปยังอินพุตที่ไม่กลับด้านของ A1 ผ่านทางอินเทอร์เฟซบรรทัดและเครือข่ายตัวต้านทาน
ด้วยการจับคู่ค่าตัวต้านทานอย่างแม่นยำ (ทั้งหมดใช้ตัวต้านทานที่มีค่าความคลาดเคลื่อน ±1%) สามารถปรับแอมพลิจูดและเฟสของสัญญาณในสองเส้นทางได้ เพื่อให้สัญญาณการส่งสัญญาณเฉพาะที่ถูกยกเลิกส่วนใหญ่ที่เอาต์พุตของ A1
เป็นผลให้ A1 ขยายสัญญาณจากปลายสายระยะไกลเป็นหลัก ดังนั้นจึงบรรลุการแยกเส้นทางการรับและส่งสัญญาณ
4. อคติ
VBIAS จัดเตรียมจุดไบแอส DC ที่เหมาะสมให้กับแอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงาน เพื่อให้มั่นใจว่าการทำงานที่เหมาะสมภายใต้แหล่งจ่ายไฟเพียงตัวเดียว
สิ่งจำเป็นในการออกแบบและการเลือกส่วนประกอบ
ความแม่นยำของส่วนประกอบ: ประสิทธิภาพของวงจรขึ้นอยู่กับความแม่นยำในการจับคู่ของเครือข่ายตัวต้านทานอย่างมาก ดังนั้น แผนภาพจึงระบุการใช้ตัวต้านทานความคลาดเคลื่อน ±1% สำหรับ R2 และ R3 อย่างชัดเจน โดยที่ R4–R7 จะเป็น 100kΩ ±1% เช่นกัน
การเลือกตัวเก็บประจุ:
C5 (22μF) ต้องมีระดับแรงดันไฟฟ้าที่เพียงพอในการทนต่อแรงดันไฟฟ้าสูงบนสายโทรศัพท์
C6 และ C7 ทำหน้าที่เป็นตัวเก็บประจุกรองและคัปปลิ้งความถี่สูง โดยค่าของพวกมันจะกำหนดคุณลักษณะของพาสแบนด์
เบลล์ 202 มาตรฐาน:
อัตรารับส่งข้อมูล: 1200 bps
ความถี่ของผู้ให้บริการ:
ส่ง: 1200Hz (ตรรกะ 0) และ 2200Hz (ตรรกะ 1)
รับ: 1200Hz (ลอจิก 1) และ 2200Hz (ลอจิก 0)
(หมายเหตุ: ทิศทางอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับบทบาทของอุปกรณ์)
การกรอง: แอมพลิฟายเออร์ในการปฏิบัติงานและส่วนประกอบภายนอกแบบพาสซีฟจะรวมกันเป็นตัวกรองแบนด์พาสเพื่อให้แน่ใจว่าสเปกตรัมของสัญญาณเป็นไปตามมาตรฐาน
สถานการณ์การใช้งาน
อุปกรณ์ที่ใช้การออกแบบนี้โดยทั่วไปคือระบบฝังตัวที่ต้องการการส่งข้อมูลผ่านสายโทรศัพท์มาตรฐาน เช่น:
เทอร์มินัลและเซิร์ฟเวอร์เทคโนโลยีรุ่นเก่า: ตัวอย่าง ได้แก่ เครื่องอ่านบัตร/เทอร์มินัลการอนุญาตที่ใช้ในธนาคารและการค้าปลีก
อุปกรณ์รับข้อมูลระยะไกล: อุปกรณ์ที่อัปโหลดข้อมูลจากไซต์ระยะไกลผ่านสายโทรศัพท์
เครื่องแฟกซ์: เครื่องแฟกซ์ Group III รุ่นแรกใช้เทคโนโลยีโมเด็มคล้ายกับ Bell 202
โมเด็มอินเทอร์เน็ตแบบ Dial-up: โมเด็ม 1200 bps แรกสุด
Security System Alarm Dialers: โทรไปยังศูนย์ตรวจสอบโดยอัตโนมัติเมื่อมีการปลุก
สรุป
แผนภาพนี้แสดงให้เห็นว่า MX614DW ไม่เพียงแต่เป็นชิปรับสัญญาณไร้สายเท่านั้น แต่ยังสามารถใช้เป็นแกนหลักของโมเด็มแบบใช้สายได้เมื่อกำหนดค่าด้วยวงจรภายนอกที่แตกต่างกัน "วงจรอินเทอร์เฟซสาย" นี้เป็นกุญแจสำคัญในการบรรลุฟังก์ชันนี้ โดยมีหน้าที่รับผิดชอบในการทำงานที่สำคัญทั้งหมดให้เสร็จสิ้น รวมถึงการแยกความปลอดภัย การปรับสภาพสัญญาณ การจับคู่อิมพีแดนซ์ และการแยกการส่ง-รับสัญญาณ โดยจะเชื่อมต่อชิปเข้ากับสภาพแวดล้อมเครือข่ายโทรศัพท์จริงและมีความต้องการสูงได้อย่างปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ
วี. การวิเคราะห์ไดอะแกรมกำหนดเวลาการกำหนดเวลาข้อมูลในโหมดการส่งข้อมูล FSK
การวิเคราะห์ฟังก์ชันหลัก: การส่งผ่าน FSK และการกำหนดเวลาข้อมูล
เช่นเดียวกับการกำหนดเวลาการรับสัญญาณ จุดประสงค์หลักของการกำหนดเวลาการส่งสัญญาณคือการใช้แหล่งสัญญาณนาฬิกาที่เสถียรเพื่อซิงโครไนซ์ข้อมูลที่จะส่ง ช่วยให้มั่นใจได้ว่าความถี่พาหะ FSK ที่สร้างขึ้น (เช่น 1200Hz และ 2200Hz ภายใต้มาตรฐาน Bell 202) มีความแม่นยำอย่างยิ่ง หลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดของข้อมูลที่เกิดจากความไม่เสถียร เช่น ความล่าช้าของซอฟต์แวร์ไมโครคอนโทรลเลอร์
การวิเคราะห์สัญญาณแผนภาพเวลา
1. แผนภาพแสดงปฏิสัมพันธ์ของสัญญาณหลักสี่สัญญาณ:
อินพุตโมดูเลเตอร์ FSK
นี่คือสตรีมข้อมูลขั้นสุดท้ายที่สะอาดซึ่งสร้างโดย MX614 หลังจากรีไทม์มิ่ง ซึ่งใช้เพื่อควบคุมโมดูเลเตอร์ FSK ภายในโดยตรง (สลับความถี่พาหะระหว่าง 1200Hz และ 2200Hz)
สัญญาณนี้ซิงโครไนซ์กับ CLK ที่ได้รับจากไมโครคอนโทรลเลอร์
2.เอาต์พุต RDY (เอาต์พุตพร้อม)
นี่คือสัญญาณจับมือที่ส่งจาก MX614 ไปยังไมโครคอนโทรลเลอร์
เมื่อ MX614 พร้อมที่จะรับไบต์ข้อมูลใหม่สำหรับการส่งผ่าน จะตั้งค่าสัญญาณ RDY ไปที่ระดับต่ำ โดยส่งสัญญาณ "คำขอข้อมูล" ไปยังไมโครคอนโทรลเลอร์
3.อินพุต CLK (อินพุตนาฬิกา)
นี่คือสัญญาณนาฬิกาที่ไมโครคอนโทรลเลอร์ส่งไปยัง MX614 ซึ่งทำหน้าที่เป็นแกนหลักของการดำเนินการตั้งเวลาทั้งหมด
MX614 ใช้ขอบตกของนาฬิกานี้เพื่อสุ่มตัวอย่างและล็อคข้อมูลบนพิน TXD
ความถี่ของนาฬิกานี้ต้องตรงกับอัตราบอดเป้าหมายอย่างเคร่งครัด (เช่น 1200 bps)
4.อินพุต TXD (ส่งข้อมูลอินพุต)
นี่คือข้อมูลอนุกรมดิบที่จะส่งโดยไมโครคอนโทรลเลอร์
ไมโครคอนโทรลเลอร์ต้องแน่ใจว่าข้อมูลตรงตามข้อกำหนดการตั้งค่าและเวลาพักเฉพาะทั้งก่อนและหลังขอบตกของสัญญาณ CLK
![]()
การวิเคราะห์ขั้นตอนการทำงาน
1. คำขอข้อมูล: เมื่อ MX614 พร้อมที่จะส่งอักขระ ก่อนอื่นจะดึงสัญญาณ RDY ต่ำ
2.การตอบสนองของไมโครคอนโทรลเลอร์: เมื่อตรวจพบว่า RDY เหลือน้อย ไมโครคอนโทรลเลอร์จะเริ่มการดำเนินการต่อไปนี้:
วางบิตเริ่มต้น (ระดับต่ำ) ของไบต์ข้อมูลลงบนพิน TXD
เริ่มส่งสัญญาณนาฬิกาไปที่พิน CLK ของ MX614
3.การซิงโครไนซ์ข้อมูลและการส่งข้อมูล:
ที่ขอบตกแรกของ CLK MX614 จะสุ่มตัวอย่างสถานะของ TXD (บิตเริ่มต้น) และล็อคเข้ากับอินพุตโมดูเลเตอร์ FSK ภายใน
ที่ขอบตกของ CLK แต่ละครั้ง MX614 จะสุ่มตัวอย่างบิตข้อมูลต่อไปนี้บน TXD ตามลำดับ
ในที่สุดอักขระที่สมบูรณ์ (รวมถึงบิตเริ่มต้น บิตข้อมูล และบิตหยุด) จะถูกส่งทีละบิตด้วยการซิงโครไนซ์ที่แม่นยำ
4.การส่งข้อมูลเสร็จสิ้น: หลังจากส่งอักขระทั้งหมดแล้ว สัญญาณ RDY จะขึ้นสูงอีกครั้ง ซึ่งบ่งชี้ว่าสิ้นสุดรอบการส่งข้อมูลหนึ่งรอบ ไมโครคอนโทรลเลอร์สามารถหยุดนาฬิกาชั่วคราวและรอการส่งข้อมูลครั้งต่อไป
พารามิเตอร์ไทม์มิ่งที่สำคัญ
แผนภาพแสดงพารามิเตอร์กำหนดเวลาที่สำคัญหลายประการอย่างชัดเจน ซึ่งจำเป็นสำหรับการเขียนโปรแกรมไมโครคอนโทรลเลอร์:
t_R (RDY ต่ำถึง CLK ต่ำ): ช่วงเวลาตั้งแต่เมื่อ RDY ต่ำไปจนถึงขอบตกแรกของ CLK ซึ่งจะทำให้ไมโครคอนโทรลเลอร์มีหน้าต่างการเตรียมการสำหรับเอาต์พุตข้อมูล
t_S (เวลาตั้งค่าข้อมูล): ระยะเวลาขั้นต่ำที่ข้อมูลบน TXD จะต้องคงที่ก่อนที่ CLK Falling Edge จะมาถึง

