ADF43607压控振荡器要点.docx

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ADF43607压控振荡器要点

通信原理课程设计

课程名称：

基于ADF4360-7的集成整

形N合成器的压控振荡器

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摘要:

ADF4360-7是一款整合了整形N合成器的压控振荡发生器（VCO）。

ADF4360-7的中心频率是由外部传感器进行设定的。

其允许频率范围从350MHz到1800MHz。

另外可以选择使用2分频，则用户接受的射频输出信号频率范围在175MHz到900MHz。

全部片内寄存器都是由一个简单的3线接口来控制的。

设备操作电压范围从3.0V到3.6V并且在不使用时可以随时关闭。

Abstract:

TheADF4360-7isanintegratedinteger-Nsynthesizerandvoltagecontrolledoscillator（VCO）.TheADF4360-7centerfrequencyissetbyexternalinductors.Thisallowsafrequencyrangeofbetween350MHzto1800MHz.Inaddition,adivide-by-2optionisavailable,wherebytheuserreceivesanRFoutputofbetween175MHzand900MHz.Controlofalltheon-chipregistersisthroughasimple3-wireinterface.Thedeviceoperateswithapowersupplyrangingfrom3.0Vto3.6Vandcanbepowereddownwhennotinuse.

关键词：

压控振荡器、合成器、频率、结构、功能

Keywords:

VCO、synthesizer、frequency、configuration、function

目录

集成整形N合成器的压控振荡器…………………………5

芯片特性………………………………………………5

应用范围………………………………………………5

技术规范……………………………………………………6

时序特性………………………………………………7

极限工作范围…………………………………………8

管脚结构和功能描述………………………………………9

典型工作特性…………………………………………11

电路说明……………………………………………………17

参考输入部分…………………………………………17

比例器…………………………………………………17

A,B计数器……………………………………………17

R计数器………………………………………………18

PFD和CHARGEPUMP…………………………………18

MUXOUT和LOCKDETECT………………………………19

输入转换寄存器………………………………………20

压控振荡器VCO………………………………………20

锁存器结构……………………………………………23

开机……………………………………………………26

控制写入………………………………………………28

N计数器写入…………………………………………30

R计数器写入…………………………………………30

ADF4360-7的应用…………………………………………32

外观尺寸……………………………………………………39

集成整形N合成器的压控振荡器

芯片特性：

输出频率范围：

350MHz到1800MHz

2分频输出

电源3.0V到3.6V

逻辑兼容1.8V

*整形N合成器

可编程双模比例器8/9，16/17

可编程输出电平

三线接口

逻辑锁与数字锁检测

硬件及软件关闭模式

应用范围:

手持无线通信（DECT,GSM,PCS,DCS,WCDMA）测试设备；无线局域网；有线电视设备

技术规范：

AVDD=DVDD=VVCO=3.3V±10%；AGND=DGND=0V；TA=TMINtoTMAX

表1

参数

B方案

单位

注释

输入频率

输入灵敏度

输入电容

输入电流

10/250

0.7/AVDD

0~AVDD

5.0

±100

MHzmin/max

Vp-pmin/max

Vmax

pFmax

µAmax

f<10MH采用直流耦合CMOS兼容方波,转换速率>21V/µs

直流电偶

CMOS兼容

鉴相器

鉴相器频率2

8

MHzmax

充电泵

耗尽层沟／源极3

最大电流

最小电流

Rest取值范围

漏泄电流ICP3

耗尽层与电流匹配

ICP与VCP关系

ICP与温度关系

2.5

0.312

2.7/10

0.2

2

1.5

2

mA

mA

kΩ

nA

%

%

%

最大RSET=4.7kΩ

1.25V≤VCP≤2.5V

1.25V≤VCP≤2.5V

逻辑输入

高压输入

低压输入

输入电流IINH/IINL

输入电容Cin

1.5

0.6

±1

3.0

Vmin

Vmax

µAmax

pFmax

逻辑输出

VOH输出为1电压

IOH输出为1电流

VOL输出为0电压

DVDD–0.4

500

0.4

Vmin

µAmax

Vmax

CMOS输出选择

IOL=500µA

电源

AVDD

DVDD

VVCO

AIDD4

DIDD4

IVCO4,5

IRFOUT4

睡眠状态4

3.0/3.6

AVDD

AVDD

10

2.5

24.0

3.5–11.0

7

Vmin/Vmax

mA

mA

mA

mA

µA

ICORE=15mA.

射频输出级可编程

射频输出特性5

VCO输出频率

VCO灵敏度

锁定时间6

频率推移（开环）

频率牵引（开环）

第二谐波含量

第三谐波含量

输出功率5,7

输出功率偏差

VCO调谐范围

2050/2450

50

400

6

15

−19

−37

−13/−4

±3

1.25/2.50

MHzmin/max

MHz/V

µs

MHz/V

kHz

dBc

dBc

dBm

dB

Vmin/max

ICORE=15mA

内部最终频率10HZ

在3分贝梯级锯台可编程,

和谐负荷参见输出功率匹配一节

噪声特性5

合成器相位噪声电平8

合成器固有噪声电平9

频带内的相位噪声10,11

RMS集成相位误差12

PFD寄生信号11,13

用MTLD信号做解锁电平

−111

−133

−141

−147

−172

−163

−147

−85

0.56

−65/−48

dBc/Hz

dBc/Hz

dBc/Hz

dBc/Hz

dBc/Hz

dBc/Hz

dBc/Hz

dBc/Hz

度

dBc/dB

100kHZ载波电流偏移量

1MHZ载波电流偏移量

3MHZ载波电流偏移量

10MHZ载波电流偏移量

PFD25kHZ

PFD200kHZ

PFD8MHZ

1kHZ载波电流偏移量

100HZ—100kHZ

1.工作温度范围-40°Cto+85°C

2.设计保证符合样值

3.ICP内部参数使整个频率范围保持环路增益不变

4.TA=25°C；AVDD=DVDD=VVCO=3.3V；P=32

5.这些特征是为了保证VCO核心电流=15mA

6.变频范围1.45G—1.75G,PFD频率200kHZ,环路带宽10kHz

7.VVCO用50Ω负载电阻

8.VCO的噪声在开环下测量

9.合成器固有噪声通过测量VCO带内的相位噪声输出功率减去20logN（N为对频率的分频值）

10.相位噪声符合EVAL-adf4360-xEB1和HP8562E频谱分析仪,频谱分析仪用来测量合成器输出,偏移频率=1kHz

11.fREFIN=10MHz；fPFD=200kHz；N=8000；环B/W=10kHz

12.fREFIN=10MHz；fPFD=1MHz；N=1600；环B/W=25kHz

13.寄生信号符合EVAL-adf4360-xEB1和HP8562E频谱分析仪,频谱分析仪用来测量合成器输出,fREFOUT=10MHz

时序特性

AVDD=DVDD=VVCO=3.3V±10%；AGND=DGND=0V；1.8Vand3Vlogiclevelsused；TA=TMINtoTMAX

表2

参数

限制在Tmin~Tmax（B方案）

单位

试验条件/注释

t1

t2

t3

t4

t5

t6

t7

20

10

10

25

25

10

20

nsmin

nsmin

nsmin

nsmin

nsmin

nsminnsmin

LE建立时间

数据时钟建立时间

数据时钟保持时间

时钟高电平持续时间

时钟低电平持续时间

LE时钟建立时间

LE脉冲宽度

图2时序特性表

极限工作范围

TA=25°C，其它另做说明

表3

参数

取值范围

AVDD~GND1

AVDD~DVDD

VVCO~GND

VVCO~AVDD

数字I/O口与地电位差

模拟I/O口与地电位差

REFIN与地电位差

工作温度范围

CSPθJA热阻抗最高结温

发光二极管焊接温度

气相（60S）

红外线（15S）

−0.3V~+3.9V

−0.3V~+0。

3V

−0.3V~+3.9V

−0.3V~+0.3V

−0.3V~VDD+0.3V

−0.3V~VDD+0.3V

−0.3V~VDD+0.3V

150°C

50°C/W

88°C/W

215°C

220°C

GND=AGND=DGND=0V.

当芯片工作在高于以上所列的最大工作范围时将可能造成设备的损坏。

这只是强度的范围；设备如需要工作在这些条件或其他高于所列条件下的情况没有列出。

长时间处于最大范围条件下工作会影响设备的可靠性。

这种设备是一种带有＜1kvESD范围的高性能射频集成电路，并且是ESD敏感的。

应该采取适当的保护措施来操作装配。

晶体管参数

12543（CMOS）and700（Bipolar）

ESD注意

ESD（静电释放）敏感装置。

静电荷在人体和测试装置上积累到4000V并能毫无察觉的释放。

虽然这种产品提供特有的ESD保护电路，但设备可能会受高静电能释放的影响而发生永久损坏。

因此，适当的ESD预防可以避免性能的衰减或功能性的损坏。

管脚结构和功能描述

图3引脚结构图

表4各引脚说明及取值范围

引脚

引脚名称

引脚功能

1

CPGND

供电系统接地。

是从地到供电系统的返回通通路。

2

AVDD

压控振荡器的电源.范围从3.0V到3.6V.退耦电容器要那模拟接地平面应该地