3  系统原理图的设计

本设计的汽车防撞雷达射频与信号处理电路工作频率在24GHz，要求该系统检测更为准确，射频前端选择了Infineon公司的BGT24MTR12芯片，该射频集成芯片具有一个发射通道和两个接收通道，使得系统在更广的角度能更为精确地进行目标感测。处理器模块的主控芯片选择了与射频芯片BGT24MTR12兼容性较好的XMC4400芯片，XMC4400芯片拥有灵活的端口配置，能灵活地与外设进行连接，该芯片更拥有USB，UART，CAN等丰富的通信接口，可以很好地应用于汽车行车领域。

接口电路模块主要有USB接口，UART接口，CAN接口和车速接口，其中USB接口电路采用micro-AB配置的ZX62RD-AB-5P8插件，UART接口电路选择高性能、管脚可编程的多协议收发器件MAX3160，在3V-5。5V供电时可以满足RS232协议标准，CAN接口电路选择隔离型的CAN总线收发器ISO1050，车速接口电路选择四通道的晶体管输出光电耦合器TLP281-4，实现输入输出的完全电气隔离。

模拟放大模块采用两级放大，由于射频模块输出的是差分模拟信号，且幅值较小，又考虑到噪声的影响，前级放大选择低噪声的仪表放大器INA827，后级放大选择低偏置低噪声的四运放LMV774MT，最终实现对四组差分信号的放大。

控制模块中选择双通道的模拟开关TS5A23166实现VCO控制信号的传输，而SPI信号的通断则选择四线缓冲器SN74AHC126PW来控制。

对于电源模块，主要是5V电源和3。3V电源的产生，5V电源的产生选择带有同步机制的低电压降压转换器CS51413，使电源与处理器并行工作，3。3V电源的产生则选择低压差线性稳压器MCP1727-3302。

系统原理图整体设计框架和各模块主要器件的选型如图3。1所示。

图3。1 系统整体设计框图和主元器件的选型

3。1 电源模块的设计

根据各芯片工作电压的需求，系统中主要使用的电源有VCC5V ，VCC5V_USB，VCC3V3_ANA，VCC3V3_DIG，VCC1V65_ANA，VISO5等。外部直流输入得到VCC_IN，VCC_IN生成5V电源，由5V电源再产生3。3V模拟电源、3。3V数字电源和5V数字电源VISO5，其中由3。3V模拟电源再产生1。65V模拟电源。另外，VCC5V可以产生VCC5V_USB向外部设备供电，同时外部设备也可通过USB接口向该电路提供5V电源。电源模块整体设计框图如下图3。2所示。

图3。2 电源模块设计框图

该整体电路中使用的电源与对应供电的元器件如下表3。1所示。

表3。1电源与对应供电的元器件列表

电源名称 供电元器件 元器件对应模块或电路

VCC_IN CS51413E 5V电源产生

VCC_5V LMV772MM

TS5A23166DCUR VCO电平转换电路

MCP1727-3302E/MF 3。3V电源产生

TPS2051BDBV VCC_USB电源产生

VCC5V_USB ZX62RD-AB-5P8 USB接口电路

VCC3V3_ANA LMV771MG 1。65V电源产生/ANA信号输入电路

LMV774MT

INA827AIDGKR

模拟放大电路

BGT24MTR12 射频前端模块

VCC3V3_DIG XMC4400-F100K512AB 处理器模块

FTSH-105-01-L-DV-K 调试接口电路