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ADF41020 18GHz微波PLL頻率合成器技術(shù)手冊(cè)

要長(zhǎng)高 ? 2025-04-25 15:28 ? 次閱讀
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概述
ADF41020 頻率合成器在無(wú)線接收機(jī)和發(fā)射機(jī)的上變頻和下變頻部分中,可用來(lái)實(shí)現(xiàn)高達(dá)18 GHz 的本振。 它由低噪聲數(shù)字鑒頻鑒相器(PFD)、精密電荷泵、可編程參考分頻器和高頻可編程反饋分頻器(A、B和P)組成。 如果頻率合成器與一個(gè)外部環(huán)路濾波器和電壓控制振蕩器(VCO)一起使用,則可以實(shí)現(xiàn)完整的鎖相環(huán)(PLL)。 該頻率合成器可以通過(guò)有源環(huán)路濾波器驅(qū)動(dòng)外部微波VCO。 其帶寬極高,因此可以省去倍頻器級(jí),從而簡(jiǎn)化系統(tǒng)架構(gòu)并降低成本。 ADF41020 與ADI 公司的現(xiàn)[ADF4106]/[ADF4107]/[ADF4108]系列器件軟件兼容。除ADF41020的單端RF輸入引腳外,這些器件的引腳排列非常相似,當(dāng)升級(jí)當(dāng)前設(shè)計(jì)時(shí),電路布局只需進(jìn)行很小的更改。
數(shù)據(jù)表:*附件:ADF41020 18GHz微波PLL頻率合成器技術(shù)手冊(cè).pdf

應(yīng)用
? 微波點(diǎn)對(duì)點(diǎn)/多點(diǎn)無(wú)線電
? 無(wú)線基礎(chǔ)設(shè)施
? VSAT無(wú)線電
? 測(cè)試設(shè)備
? 儀器儀表

特性

  • 最高18 GHz RF輸入頻率
  • 集成式SiGe預(yù)分頻器
  • 與常見(jiàn)的ADF4106/ADF4107/ADF4108系列PLL軟件兼容
  • 2.85 V至3.15 V PLL電源供電
  • 可編程電荷泵電流
  • 可編程雙模預(yù)分頻器:8/9、16/17、32/33、64/65
  • 三線式串行接口
  • 模擬至數(shù)字鎖定檢測(cè)
  • 硬件和軟件關(guān)斷模式

框圖
image.png

引腳配置描述
image.png

典型性能特征
image.png

工作原理

參考輸入部分

參考輸入級(jí)如圖9所示。SW1和SW2通常是閉合開(kāi)關(guān),SW3通常是斷開(kāi)開(kāi)關(guān)。掉電時(shí),SW3閉合,SW1和SW2斷開(kāi)。這確保了在掉電期間**REF_{IN}**引腳不會(huì)有負(fù)載。
image.png

圖9. 參考輸入級(jí)

射頻輸入級(jí)

射頻輸入級(jí)如圖10所示。其后接一個(gè)緩沖器,用于產(chǎn)生預(yù)分頻器所需的差分電流模式邏輯(CML)電平。
image.png

圖10. 射頻輸入級(jí)

預(yù)分頻器

ADF41020采用雙預(yù)分頻器方案以實(shí)現(xiàn)高達(dá)18GHz的工作頻率。第一個(gè)預(yù)分頻器是固定的四分頻器。第二個(gè)預(yù)分頻器從四分頻器的輸出獲取輸入,采用雙模數(shù)預(yù)分頻器(P/P + 1)實(shí)現(xiàn),可實(shí)現(xiàn)更精細(xì)的頻率分辨率。它與A計(jì)數(shù)器和B計(jì)數(shù)器配合,使能較大的分頻比N(N = 4P + A)。雙模數(shù)預(yù)分頻器工作在CML電平,從固定預(yù)分頻器獲取時(shí)鐘,并對(duì)CMOS A計(jì)數(shù)器和B計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值進(jìn)行分頻。第二個(gè)預(yù)分頻器是可編程的,可通過(guò)軟件設(shè)置為8/9、16/17、32/33或64/65 。它基于同步4/5內(nèi)核,對(duì)于連續(xù)輸出頻率,存在一個(gè)最小分頻比,由$4^P - P$給出。

A計(jì)數(shù)器和B計(jì)數(shù)器

A計(jì)數(shù)器和B計(jì)數(shù)器與兩個(gè)預(yù)分頻器配合,在鎖相環(huán)(PLL)反饋計(jì)數(shù)器中實(shí)現(xiàn)寬范圍的分頻比。當(dāng)預(yù)分頻器輸出為350MHz或更低時(shí),這些計(jì)數(shù)器可正常工作。

脈沖吞咽功能

由于存在固定的四分頻模塊,生成的輸出頻率間隔為參考頻率除以R的四倍。VCO頻率公式為:image.png

其中:

  • **f_{VCO}**是外部壓控振蕩器(VCO)的輸出頻率。
  • P是雙模數(shù)預(yù)分頻器的預(yù)設(shè)模數(shù)(如8、9、16、17 )。
  • B是13位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器的預(yù)設(shè)分頻比(2至8191 )。
  • A是6位二進(jìn)制吞咽計(jì)數(shù)器的預(yù)設(shè)分頻比(0至63 )。
  • **f_{REF_{IN}}**是外部參考頻率振蕩器的頻率。

image.png

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