新型锁相环芯片全面提升红外无线麦克风产品性能

环保产品日益风行，在越来越多的无线电磁辐射的消费电子产品中，红外无线麦
克风堪称绿色电子产品。近十年来，世界上知名芯片设计公司开发出锁相环芯片
的频率不断提高。看准这样稳定且有前景的市场，美芯(MC Devices)推出了锁相
环芯片 MCD2006，该产品能够大幅提升红外无线麦克风的性能，可媲美 UHF 无线
麦克风。 
采用红外线传输的无线麦克风有许多优点，最突出的有两点。一是保密性能强。
不同于 UHF 无线电信号可以穿墙而过的特性， 红外传输的信号被实体(比如墙壁)
遮挡后会立即折回，墙外无法使用无线电侦听，也不会干扰隔壁的另一套红外传
输无线麦克风的使用。因此，在军队、政府和公司的高层机密会议室，以及使用
无线麦克风教学的学校等场合，红外无线麦克风无疑是最佳选择。 
红外无线麦克风的另外一个优点是无需调节、方便使用。在配备无线麦克风装置
的场所，比如学校，如果使用 UHF 无线麦克风，教师进入每间教室都需要调整麦
克风频率，很不方便。而使用红外无线麦克风，教师只需要携带自己专用的胸挂
麦克风，进入任何一间教室，打开电源就可以使用。 
传统的红外无线麦克风系统采用 LC 电路，但是它存在频率不稳定、频响效果差、
动态范围小、抗干扰能力差等问题。美芯推出的 MCD2006G 锁相环芯片弥补了这
些缺陷。MCD2006G 是一款集超低频 PLL、VCO、PA 及 ROM 于一体的 CMOS 芯片，
加上片外低通滤波器(LPF)，组成了一个完整的锁相环产品。由锁相环锁定的频
率经过片上的 PA 放大输出。芯片内置的 ROM 固定了 21 个通用红外载波频点
(3.2~8MHz)， 因而不需要外接 MCU， 从而大幅提高了研发效率并降低了物料成本。  
如果用户需要的频点不在固定 ROM 列表内，则可以选用 MCD2006G，这款芯片支
持外接 MCU，与 MCD2006G 相比，除 ROM 功能改换成了 MCU 接口外，其余功能完
全一样，用户因此可以自行设定任意载波频率。 
基于 MCD2006G 的红外无线麦克风系统彻底解决了目前市面上的红外无线麦克风
存在的问题。主要体现在：频率稳定性和准确性的极大提高；频率误差范围在
±2ppm 以内；工作温度范围宽(-40~+85℃)；调制频响范围 50Hz~30KHz±1dB；
整机信噪比大于 100dB；调制失真度低(<0.2%)；调制频偏范围大(±75KHz)。 
由于频点选择灵活，避开了容易干扰的频段(2~3MHz)，而且采用了多次变频的结
构，使整机系统抗干扰能力得到极大提高，红外无线麦克风的整体性能大幅全面
提升。可以得出这样一个结论：采用 MCD2006G，红外无线麦克风的性能大大优
于基于传统 LC 电路的产品，已经与 UHF 无线麦克风的性能相当。(性能对照见表
1)  除 MCD2006G 芯片外，美芯还提供全面技术支持服务，其中包括红外接收头、接
收主板、发射器等整机系统方案，以帮助用户缩短红外 PLL 无线麦克风的开发周
期。 
  MCD2006G 控制红外麦克风  传统 LG电路红外麦克风
1
MCD2006G（频率稳定）
频率误差范围±2ppm以内
工作温度范围宽（-40~+85℃）
LG电路，频率容易漂移
频率误差范围约±10ppm
工作温度范围窄（+10~+40℃）
2  调制失真度<0.3%  调制失真度<5%
3
多次变频到 10.7MHZ（抗干扰能力好，稳定性
高等）
一次变频，直接差频解调， （容易受干扰及
稳定性差，优点是成本低）
4  ROM+PLL+VCO+PA，支持多信道  单信道
5
宽带调制回路（50HZ-20KHZ±1dB）
频偏在±75KHz 以上
窄带调制回路（300HZ~5KHZ±4dB）
频偏约±10KHz
表 1：性能对照表。 
    
图 1：基于 MCD2006 的红外无线麦克风参考方案方框图。
作者：刘运其，王澜 美芯集成电路(深圳)有限公司