CC110L：低成本亚1GHz射频收发器的卓越之选

在电子工程师的世界里，寻找一款性能卓越、成本优化的射频收发器是一项持续的追求。今天，我们就来深入探讨一款备受关注的产品——CC110L，看看它在射频领域能为我们带来怎样的惊喜。

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一、CC110L概述

CC110L是一款专门为300 - 348 MHz、387 - 464 MHz和779 - 928 MHz频率范围设计的低成本亚1GHz射频收发器。它基于广受欢迎的CC1101射频收发器，具备相同的RF性能特性，能实现低成本的双向RF链路。

（一）特点

1. RF性能强大：可编程输出功率高达+12 dBm，接收灵敏度低至 -116 dBm（在0.6 kbps时），可编程数据速率从0.6到600 kbps，支持2 - FSK、4 - FSK、GFSK、MSK和OOK等多种调制方式。
2. 数字特性灵活：对面向数据包的系统提供灵活支持，片上支持同步字插入、灵活的数据包长度和自动CRC计算。
3. 低功耗优势明显：睡眠模式电流消耗仅200 - nA，从睡眠到RX或TX模式的启动时间快速，仅需240 μs，还配备64 - 字节的RX和TX FIFO，支持异步和同步串行传输模式，便于与现有无线电通信协议兼容。

（二）应用广泛

CC110L适用于在315 - 、433 - 、868 - 、915 - MHz ISM或SRD频段运行的超低功耗无线应用，如工业监控与控制、远程控制玩具、家庭和建筑自动化以及无线报警和安全系统等。

（三）与CC1190搭配提升性能

CC1190是一款适用于850 - 950 MHz的范围扩展器，与CC110L搭配使用能显著增强RF性能。它具有高灵敏度，在868 MHz、1.2 kBaud、1% 数据包错误率时灵敏度可达 -118 dBm，在915 MHz、1.2 kBaud、1% 数据包错误率时可达 -120 dBm，输出功率在868 MHz时为+20 - dBm，在915 MHz时为+26 - dBm。此外，它所需的外部组件少，采用绿色封装，尺寸小，适合符合欧洲EN 300 220和美国FCC CFR Part 15标准的系统。

二、规格参数剖析

（一）绝对最大额定值

在使用CC110L时，必须严格遵守绝对最大额定值，如电源电压范围为 -0.3到3.9 V，任何数字引脚的电压范围为 -0.3到VDD + 0.3（最大3.9 V）等。超过这些限制可能会对设备造成永久性损坏。

（二）处理额定值

存储温度范围为 -50到150 ℃，ESD应力电压方面，人体模型（HBM）为750 V，带电设备模型（CDM）为400 V。

（三）推荐工作条件

推荐的工作温度为85 ℃，工作电源电压为3.6 V，且所有电源引脚电压需相同。

（四）电流消耗

不同工作模式下的电流消耗差异较大。例如，在睡眠模式下，电压调节器关闭数字部分、寄存器值保留时，电流消耗低至0.2 μA；而在发射模式下，+12 dBm输出功率（868 MHz）时电流消耗为34.2 mA。我们在设计时需要根据实际应用场景合理选择工作模式，以平衡性能和功耗。

（五）RF接收和发射部分

RF接收部分的数字通道滤波器带宽可编程，杂散发射符合相关标准，RX延迟为9位。RF发射部分的输出功率可编程，不同频率下的输出功率和谐波表现各有特点。比如在868 MHz时，最高输出功率可达+12 dBm，且各次谐波均低于规定值。

三、详细功能解读

（一）功能框图

CC110L的功能框图展示了其内部结构，包括低 - IF接收器、直接合成的发射器、晶体振荡器等部分。接收的RF信号经低噪声放大器放大后，正交下变频到中频，再进行数字化处理；发射器则基于直接合成RF频率。

（二）配置概述

通过SPI接口可对CC110L进行配置，可编程的关键参数包括电源模式、载波频率、数据速率、调制格式等。使用SmartRF™ Studio软件SWRC176能更方便地获得最佳寄存器设置。

（三）数据包处理

在发射模式下，数据包处理硬件支持可添加预amble字节、同步字和CRC校验和；在接收模式下，能进行预amble检测、同步字检测、CRC计算和校验等。同时，支持多种数据包过滤方式，如地址过滤、最大长度过滤和CRC过滤，可有效提高通信的可靠性。

（四）调制格式

支持多种调制格式，如2 - FSK、GFSK、4 - FSK和OOK等，还可选择曼彻斯特编码。不过需要注意的是，4 - FSK调制不能与曼彻斯特编码同时使用。

（五）接收信号质量和RSSI

CC110L有多个信号质量限定器，如同步字限定器、RSSI、载波检测和空闲信道评估等。RSSI值可用于估计信号功率水平，其更新速率与接收器滤波器带宽和AGC控制寄存器有关。

（六）无线电控制

内置状态机可实现不同操作模式的切换，通过命令脉冲或内部事件（如TX FIFO下溢）来改变状态。在实际应用中，我们需要合理控制状态切换，以确保系统的稳定运行。

四、应用与布局要点

（一）偏置电阻

56 - kΩ偏置电阻R171用于设置精确的偏置电流，这对保证CC110L的性能至关重要。

（二）巴伦和RF匹配

巴伦和LC滤波器的组件值和布局对性能优化很关键。它们能将CC110L的差分RF信号转换为单端RF信号，同时匹配输入阻抗到50 - Ω负载，还可用于谐波衰减。

（三）晶体

需在XOSC_Q1和XOSC_Q2引脚之间连接26 - 27 MHz的晶体，并配备适当的负载电容。晶体的初始公差、温度漂移、老化和负载牵引等因素需要仔细考虑，以满足特定应用的频率精度要求。

（四）PCB布局

PCB布局方面，顶层用于信号路由，空旷区域应填充与地相连的金属化层；芯片下方区域用于接地，需通过多个过孔连接到底层接地平面；每个去耦电容应尽量靠近其要去耦的电源引脚，并通过单独的过孔连接到电源线路或平面。同时，要避免在晶体附近布线数字信号，以免影响晶体的工作。

五、总结

CC110L以其出色的RF性能、低功耗特性、灵活的数字功能和广泛的应用场景，成为电子工程师在射频设计中的有力选择。在实际应用中，我们需要深入理解其规格参数和功能特点，合理进行配置和布局，以充分发挥其优势，实现稳定、高效的无线通信。同时，要关注相关的文档和社区资源，不断学习和交流，提升自己的设计水平。大家在使用CC110L的过程中遇到过哪些问题呢？又是如何解决的呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。