概述
ADF4154是一款小數(shù)N分頻頻率合成器，用來在無線接收機(jī)和發(fā)射機(jī)的上變頻和下變頻部分實(shí)現(xiàn)本振。它由低噪聲數(shù)字鑒頻鑒相器(PFD)、精密電荷泵和可編程基準(zhǔn)分頻器組成。該器件內(nèi)置一個(gè)Σ-Δ型小數(shù)插值器，能夠?qū)崿F(xiàn)可編程小數(shù)N分頻。INT、FRAC和MOD寄存器可構(gòu)成一個(gè)總N分頻器(N = (INT + (FRAC/MOD)))。此外，4位參考分頻器（R分頻器）允許PFD輸入端的REFIN頻率為可選值。如果頻率合成器與外部環(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)。

ADF4154具有一個(gè)重要特性，即內(nèi)置定時(shí)器的快速鎖定模式。用戶可以編程設(shè)置一個(gè)預(yù)定的倒計(jì)時(shí)值，這樣PLL將在該時(shí)間內(nèi)處于寬帶寬模式，而不必從外部控制該時(shí)間。

所有片內(nèi)寄存器均通過簡單的三線式接口進(jìn)行控制。該器件采用2.7 V至3.3 V電源供電，不用時(shí)可以關(guān)斷。
數(shù)據(jù)表：*附件：ADF4154小數(shù)N分頻頻率合成器技術(shù)手冊(cè).pdf

特性

• RF帶寬：500 MHz至4 GHz
• 2.7 V至3.3 V電源供電
• 獨(dú)立的電荷泵電源VP 可提供擴(kuò)展的調(diào)諧電壓
• 可編程雙模預(yù)分頻器：4/5、8/9
• 可編程電荷泵電流
• 三線式串行接口
• 模擬和數(shù)字鎖定檢測
• 省電模式
• 與ADF4110/ADF4111/ADF4112/ADF4113/ADF4106和ADF4153引腳兼容
• 小數(shù)N分頻頻率合成器具有可編程模數(shù)模式
• 在噪聲與雜散性能之間做出折衷選擇
• 內(nèi)置定時(shí)器的快速鎖定模式

框圖

時(shí)序特征

引腳配置描述

典型性能特征

電路說明

參考輸入部分

參考輸入級(jí)如圖14所示。在器件運(yùn)行時(shí)，通常SW1和SW2閉合，SW3斷開。進(jìn)入掉電模式時(shí)，SW3閉合，SW1和SW2斷開。這確保了在器件掉電時(shí)，參考引腳（(REF_{IN})）無負(fù)載。

射頻輸入部分

射頻輸入級(jí)如圖15所示。其后接一個(gè)兩級(jí)限幅放大器，以生成預(yù)分頻器所需的電流模式邏輯（CML）時(shí)鐘電平。

射頻整數(shù)分頻器

射頻整數(shù)CMOS計(jì)數(shù)器可在鎖相環(huán)（PLL）反饋回路中實(shí)現(xiàn)分頻比。允許的分頻比范圍是31到511。

整數(shù)（INT）、分?jǐn)?shù)（FRAC）、模數(shù)（MOD）與R的關(guān)系

INT、FRAC和MOD的值，與R計(jì)數(shù)器配合，能夠生成與鑒頻鑒相器（PFD）分?jǐn)?shù)間隔相同的輸出頻率。射頻合成器：工作示例部分詳述了此功能。射頻壓控振蕩器（RF VCO）頻率公式如下：

其中(RF_{OUT})是外部壓控振蕩器（VCO）的輸出頻率。

其中：

• (REF_{IN})是參考輸入頻率。
• (D)是(REF_{IN})倍頻位。
• (R)是9位二進(jìn)制可編程參考計(jì)數(shù)器的預(yù)設(shè)分頻比（1到15）。
• (INT)是9位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器的預(yù)設(shè)分頻比（31到511） 。
• (MOD)是12位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器的預(yù)設(shè)模數(shù)（2到4095）。
• (FRAC)是12位二進(jìn)制可編程FRAC計(jì)數(shù)器的預(yù)設(shè)分?jǐn)?shù)分頻比（0到MOD - 1）。

R計(jì)數(shù)器

4位R計(jì)數(shù)器可對(duì)輸入?yún)⒖碱l率（(REF_{IN})）進(jìn)行分頻，以產(chǎn)生送往鑒頻鑒相器（PFD）的參考時(shí)鐘。允許的分頻比范圍是1到15。

鑒頻鑒相器（PFD）和電荷泵

鑒頻鑒相器接收來自R計(jì)數(shù)器和N計(jì)數(shù)器的輸入，并輸出一個(gè)與兩個(gè)輸入之間的相位和頻率差成正比的信號(hào)。圖17是簡化示意圖。鑒頻鑒相器包含一個(gè)固定延遲元件，用于設(shè)置反沖脈沖寬度，典型值為3ns。此寬度確保鑒頻鑒相器的傳遞函數(shù)中無死區(qū)，并保證參考雜散電平一致。