MCP2030是Microchip Technology Inc.推出的独立模拟前端(Analog Front-End,AFE)器件,可用于低频(Low-Frequency,LF)传感和双向通信应用。通过将3个正交放置的LC谐振天线连接到LC输入引脚,它可以检测来自所有方向(x、y和z)的信号。由于使能所有通道时器件消耗的电流比只使能一路通道时大,可以通过设置配置寄存器0(寄存器5-1)来禁止任何不使用的通道。如果添加外部元件支持电池后备和无电池操作,MCP2030能够部分或完全由场供电。
MCP2030的高输入灵敏度(低至1mVPP)、检测弱调制(低至8%)输入信号的能力及其低功耗特性使其能够适用于各种应用,如低成本的被动无钥门禁(PKE)收发机、胎压监测系统(TPMS)中的低频信号发生传感器以及汽车及安防工业中的远程访问控制应用。
工作原理
MCP2030包含三个可用来进行信号检测和低频对讲的模拟输入通道。每个模拟输入通道都具有内部调谐电容、灵敏度控制电路、一个输入信号强度限制器和一个低频对讲调制晶体管。使用一个自动增益控制(Automatic Gain Control,AGC)回路来控制所有三路输入通道的增益。将每路通道的输出进行逻辑“或”运算,然后将结果送入解调器。解调器的数字输出被送入LFDATA引脚。
总共有8个配置寄存器。其中6个用于配置器件的操作,1个用作列奇偶校验位,还有1个用于指示器件的工作状态。每个寄存器都含有9个位,其中包含一个行奇偶校验位。除状态(STATUS)寄存器是只读的外,所有寄存器都可通过SPI命令读写。通过编程配置寄存器可动态控制器件的功能。
应用示例
示图给出了双向通信收发机应用的外部电路示例。每个LC输入引脚均连有一个外部LC谐振电路。为了获得最佳性能,LC电路的谐振频率需要与所需检波频率匹配。在典型的125kHz应用中,L的值为几个mH,C的值为几百个pF,例如L=4.9mH和C=331pF。可以通过编程内部调谐电容微调谐振频率。

MCP2030的输出信号输入给外部MCU。外部MCU可通过使用SPI命令控制MCP2030中线圈电压的箝通和箝断,或通过UHF发送器发送数据。
MCP2030的RSSI输出可通过MCU固件数字化。用户也可以考虑使用如PIC16F684等具有内部模数转换器(Analog-to-Digital Converter,ADC)的MCU或独立的ADC器件。
另外,MCP2030还可用于免持式被动无钥门禁(PKE)系统。基站单元发送一条低频命令,MCP2030检测来自基站的命令并将检测到的输出信号传送给外部MCU(PIC16F636)。如果命令正确,MCU通过一个外部UHF发送器或使用MCP2030器件的低频对讲调制电路做出响应。
在胎压监测传感器应用中,MCP2030用来检测低频信号发生器命令并通过外部UHF发送器将胎压数据发送到基站。如果添加外部元件支持电池后备和无电池操作,MCP2030能够部分或完全由场供电。