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摘要：LMX2332是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的集成數(shù)字鎖相環(huán)（PLL）電路。文章介紹了利用單片機(jī)AT89C2051控制數(shù)字鎖相環(huán)LMX2332及壓控振蕩器JTOS-150實(shí)現(xiàn)低噪聲頻率源的方法，該方法可通過(guò)改變AT89C2051的程序得到不同頻率的信號(hào)。
１ 引言
數(shù)字式頻率合成器能提供長(zhǎng)期頻率穩(wěn)定度與短期頻率穩(wěn)定度都比較高且雜波少的信號(hào)輸出，而且，波道數(shù)目多、體積小、易于數(shù)字化和集成化。數(shù)字鎖相環(huán)構(gòu)成的數(shù)字式頻率合成器是目前通信、儀表、雷達(dá)等電子技術(shù)中廣泛應(yīng)用的一種頻率合成技術(shù)，它的基本組成如圖１所示。
該環(huán)路的輸入端有一個(gè)數(shù)字參考分頻器÷Ｒ，而在環(huán)路的反饋支路上有數(shù)字程序分頻器÷Ｎ?這樣，當(dāng)環(huán)路鎖定時(shí)，壓控振蕩器的輸出頻率為：
ｆ０＝Ｎ ｆｒ＝(Ｎ／Ｒ)ｆφ
式中，ｆｒ?yàn)閷?shí)際參考頻率；ｆφ為參考晶振頻率。
用單片機(jī)ＡＴ８９Ｃ２０５１控制頻率合成器時(shí)，主要是向數(shù)字式頻率合成器ＬＭＸ２３３２提供適當(dāng)?shù)臄?shù)字參考分頻比Ｒ和數(shù)字程序分頻比Ｎ。這樣，根據(jù)需要改變單片機(jī)的程序就可以產(chǎn)生相應(yīng)頻率的信號(hào)。
２ 基于單片機(jī)ＡＴ８９Ｃ２０５１的控制電路
該系統(tǒng)用單片機(jī)ＡＴ８９Ｃ２０５１ 的Ｐ１口作為鎖相環(huán)的輸出端口，Ｐ１．７、Ｐ１．６、Ｐ１．５分別對(duì)應(yīng)ＬＭＸ２３３２的ＬＥ、Ｄａｔａ、Ｃｌｏｃｋ。其中Ｄａｔａ是ＬＭＸ２３３２的數(shù)據(jù)輸入腳；ＬＥ是ＬＭＸ２３３２的使能端，低電平有效；Ｃｌｏｃｋ是ＬＭＸ２３３２的時(shí)鐘輸入端，上升沿有效。圖２所示是用ＡＴ８９Ｃ２０５１控制的頻率合成器的電路框圖。其中ＡＴ８９Ｃ２０５１與ＬＭＸ２３３２之間通過(guò)７４ＬＳ３７３進(jìn)行緩存，否則將會(huì)在ＶＣＯ輸出信號(hào)中出現(xiàn)單片機(jī)產(chǎn)生的雜散。Ｃ１，Ｃ２，Ｒ２，Ｃ３，Ｒ３用于構(gòu)成環(huán)路濾波器。
３ ＡＴ８９Ｃ２０５１的程序設(shè)計(jì)
ＬＭＸ２３３２的控制字有２２位，其中低兩位是地址位?００表示輸入中頻參考分頻器，０１表示輸入中頻程序分頻器，１０表示輸入射頻參考分頻器，１１表示輸入射頻程序分頻器，高１９位是數(shù)據(jù)位。參考頻率為１０ＭＨｚ，輸出頻率為１００ＭＨｚ，可以設(shè)中頻的參考分頻器Ｒ為４，程序分頻器為４０。
在單片機(jī)ＡＴ８９Ｃ２０５１向ＬＭＸ２３３２輸入控制時(shí)，應(yīng)按表１的順序從高位開(kāi)始，輸入前應(yīng)先將ＬＭＸ２３３２的ＬＥ置低，每輸入１位給Ｃｌｏｃｋ一個(gè)有上升沿的脈沖。上升沿脈沖子程序?yàn)椋?/P>
ＣＬＯＣＫ：ＳＥＴＢ Ｐ１．５；給ＬＭＸ２３３２的Ｃｌｏｃｋ一個(gè)上升沿
ＮＯＰ ；增加脈沖寬度
ＣＬＲ Ｐ１．５ ；設(shè)定ＬＭＸ２３３２的Ｃｌｏｃｋ腳為低，以便下次輸入
ＲＥＴ
圖2
單片機(jī)向ＬＭＸ２３３２傳輸?shù)臄?shù)據(jù)由Ｄａｔａ輸入。輸入中頻參考分頻器Ｒ的程序如下：
ＩＦ Ｒ?ＣＬＲ Ｐ１．７ ；設(shè)置ＬＭＸ２３３２的ＬＥ為低
ＣＬＲ Ｐ１．６ ；準(zhǔn)備向ＬＭＸ２３３２的Ｄａｔａ輸入低
ＡＣＡＬＬ ＣＬＯＣＫ ；向ＬＭＸ２３３２的Ｄａｔａ腳輸入一位數(shù)據(jù)
ＡＣＡＬＬ ＣＬＯＣＫ
ＡＣＡＬＬ ＣＬＯＣＫ
ＳＥＴＢ Ｐ１．６ ；準(zhǔn)備向ＬＭＸ２３３２的Ｄａｔａ輸入高
ＡＣＡＬＬ ＣＬＯＣＫ
ＡＣＡＬＬ ＣＬＯＣＫ
ＣＬＲ Ｐ１．６
ＭＯＶ Ｒ５，＃０ＣＨ
ＣＹＣＬＥ１：ＡＣＡＬＬ ＣＬＯＣＫ ；連續(xù)輸入１１位相同的數(shù)據(jù)
ＤＪＮＺ Ｒ５，ＣＹＣＬＥ１
ＳＥＴＢ Ｐ１．６
ＡＣＡＬＬ ＣＬＯＣＫ
ＣＬＲ Ｐ１．６
ＡＣＡＬＬ ＣＬＯＣＫ
ＡＣＡＬＬ ＣＬＯＣＫ
ＡＣＡＬＬ ＣＬＯＣＫ
ＡＣＡＬＬ ＣＬＯＣＫ
ＳＥＴＢ Ｐ１．７
圖3
４ 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
經(jīng)過(guò)適當(dāng)改變單片機(jī)ＡＴ８９Ｃ２０５１的程序，并向ＬＭＸ２３３２輸入不同的參考頻率分頻系數(shù)Ｒ和程序分頻系數(shù)Ｎ，可以得到不同的頻率信號(hào)。圖３分別是同一鎖相環(huán)產(chǎn)生的１００ＭＨｚ和１４０ＭＨｚ信號(hào)的頻譜圖。由圖可見(jiàn)：信號(hào)相位噪聲在偏離中心１ｋＨｚ處優(yōu)于－１１０ｄＢｃ／Ｈｚ，而且頻率穩(wěn)定度也很好。
表1 LMX2332控制字表
| Reg. | 21 | 20 | 19 | 18 | 17 | 16 | 15 | 14 | 13 | 12 | 11 |
| R-IR | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| N-IF | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Reg. | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 |
| R-IF | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| N-IF | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
５ 結(jié)束語(yǔ)
從上面的設(shè)計(jì)中可以看出，這種用單片機(jī)ＡＴ８９Ｃ２０５１控制ＬＭＸ２３３２的頻率合成器，具有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉、應(yīng)用方便、系統(tǒng)可靠等優(yōu)點(diǎn)，而且非常靈活，同時(shí)還可以根據(jù)需要改變頻率。
- at89(27908)
- 率合成器(7787)
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2009-08-19 11:00:3712
12DDS PLL短波頻率合成器設(shè)計(jì)
本文討論了DDS+PLL 結(jié)構(gòu)頻率合成器硬件電路設(shè)計(jì)中需要考慮的幾方面問(wèn)題并給出了設(shè)計(jì)原則，依此原則我們?cè)O(shè)計(jì)了一套短波波段頻率合成器，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了其可行性。
2009-09-07 16:07:2934
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基于MC145152-2芯片的頻率合成器的設(shè)計(jì)?
介紹了MC145152－2芯片的特點(diǎn)，并分析了利用該芯片設(shè)計(jì)1 800 MHz頻率合成器的方法。該頻率合成器具有較低的相位噪聲、很高的頻率穩(wěn)定度，它將在移動(dòng)通信等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。
2009-05-09 11:37:321526
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AT89C2051單片機(jī)的比較器的應(yīng)用
AT89C2051單片機(jī)的比較器的應(yīng)用
AT89C2051的一個(gè)特殊應(yīng)用，用它的比較器做一個(gè)光強(qiáng)調(diào)節(jié)器，應(yīng)用
2009-09-13 16:28:372471
2471固定頻率合成器SFS2476A-LF(Zcomm)
固定頻率合成器SFS2476A-LF(Zcomm)
Zcomm公司推出新的符合RoHS兼容標(biāo)準(zhǔn)的，S-頻段的固定頻率合成器模塊SFS2476A-LF。SFS2476A-LF是單一頻率
2010-03-19 14:17:29942
942頻率合成器,頻率合成器原理及作用是什么?
頻率合成器,頻率合成器原理及作用是什么?
所謂的頻率合成器，就是以一個(gè)精確度、穩(wěn)定度極好的石英晶體振蕩器作為基準(zhǔn)頻率，并利用加、減
2010-03-23 11:04:5414601
14601什么是直接式頻率合成器（DS）
什么是直接式頻率合成器（DS）
頻率合成的歷史
頻率合成器被人們喻為眾多電子系統(tǒng)的“心臟”?，F(xiàn)代戰(zhàn)
2010-03-23 11:23:381607
1607間接式頻率合成器（IS）的定義和原理是什么?
間接式頻率合成器（IS）的定義和原理是什么?
頻率合成的歷史 頻率合成器被人們喻為眾多電子系統(tǒng)的“心臟”。現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)是
2010-03-23 11:31:412157
2157單環(huán)鎖相頻率合成器,單環(huán)鎖相頻率合成器是什么意思
單環(huán)鎖相頻率合成器,單環(huán)鎖相頻率合成器是什么意思
頻率合成的歷史
頻率合成器被人們喻為眾多電子系統(tǒng)的“心臟”?，F(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)是
2010-03-23 11:36:28883
883變模分頻鎖相頻率合成器是什么意思
變模分頻鎖相頻率合成器是什么意思
頻率合成的歷史
頻率合成器被人們喻為眾多電子系統(tǒng)的“心臟”?，F(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)是爭(zhēng)奪電子頻譜控
2010-03-23 11:41:231384
1384集成鎖相環(huán)頻率合成器,什么是集成鎖相環(huán)頻率合成器
集成鎖相環(huán)頻率合成器,什么是集成鎖相環(huán)頻率合成器
頻率合成的歷史
頻率合成器被人們喻為眾多電子系統(tǒng)
2010-03-23 11:45:44770
770單片機(jī)控制的ADF4106鎖相頻率合成器設(shè)計(jì)
單片機(jī)控制的ADF4106鎖相頻率合成器設(shè)計(jì)
本文提出了一種基于單片機(jī)AT89C2051控制的、利用鎖相技術(shù)、以ADI公司生產(chǎn)的頻率合成器芯片AD4106為核心，來(lái)
2010-05-06 10:38:472982
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射頻鎖相頻率合成器的設(shè)計(jì)與仿真
頻率合成器可以提供大量精確、穩(wěn)定的頻率作為無(wú)線通信設(shè)備的本振信號(hào)。簡(jiǎn)要介紹了鎖相環(huán)頻率合成器的基本原理，并利用整數(shù)N鎖相芯片ADF4112設(shè)計(jì)了一個(gè)寬波段的頻率合成器。討論
2011-05-03 18:20:24101
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基于MC145152-2芯片的頻率合成器的設(shè)計(jì)
介紹了MC145152-2芯片的特點(diǎn)?并分析了利用該芯片設(shè)計(jì)1800MHz頻率合成器 的方法。該頻率合成器具有較低的相位噪聲P很高的頻率穩(wěn)定度?它將在移動(dòng)通信等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng) 用。
2016-10-25 18:04:4248
48用AT89C2051實(shí)現(xiàn)對(duì)功放的自動(dòng)控制
用AT89C2051實(shí)現(xiàn)對(duì)功放的自動(dòng)控制
2017-01-08 14:14:397
7基于DDS驅(qū)動(dòng)PLL結(jié)構(gòu)的寬帶頻率合成器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
和仿真，從仿真和測(cè)試結(jié)果看，該頻率合成器達(dá)到了設(shè)計(jì)目標(biāo)。該頻率合成器的輸出頻率范圍為 594～999 MHz，頻率步進(jìn)為5 Hz，相位噪聲為-91dBc。 DDS的參考信號(hào)由晶振產(chǎn)生，其頻率為fref。DDS輸出的信號(hào)頻率為fDDS，頻率值由頻率控制字（FTW）控制。鎖相環(huán)（PLL）的參考
2017-10-27 17:54:218
8業(yè)界最低相位噪聲頻率合成器LMX2581的特性優(yōu)勢(shì)是什么
相位噪聲與寄生信號(hào)性能（spurious）都優(yōu)于同類競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品。LMX2581能驅(qū)動(dòng)最高系統(tǒng)性能，還具有輸出頻率介于 50 至 3760 MHz 之間的寬帶頻率合成器，帶來(lái)高靈活性。
2018-04-16 14:28:002134
2134淺談單片機(jī)控制頻率合成器 MC145151-2 的輸出頻率及源代碼
C145151-2 是鎖相式頻率合成器集成芯片，它有 N13~N0 14 個(gè)引腳，用于控制輸出頻率。
2018-05-29 12:07:006494
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基于鎖相芯片LMX2306實(shí)現(xiàn)頻率合成器的設(shè)計(jì)及應(yīng)用
頻率合成器原理框圖如圖1 所示。本系統(tǒng)基于鎖相環(huán)原理， 利用12.8 MHz 的溫度補(bǔ)償晶振與壓控振蕩器MAX2606 的反饋信號(hào)經(jīng)LMX2306 的分頻、鑒相， 并經(jīng)電荷泵和環(huán)路濾波器形成與相位差
2019-06-11 08:05:004464
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LMX2594高性能寬帶合成器的特性及應(yīng)用
LMX2594是一款高性能寬帶合成器，可在不使用內(nèi)部加倍器的情況下生成 10MHz 至 15GHz 范圍內(nèi)的任何頻率，因而無(wú)需使用分諧波濾波器。品質(zhì)因數(shù)為 -236dBc/Hz 的高性能 PLL 和高相位檢測(cè)器頻率可實(shí)現(xiàn)非常低的帶內(nèi)噪聲和集成抖動(dòng)。
2019-05-10 16:05:5914029
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鎖相環(huán)頻率合成器和分立式頻率合成器的詳細(xì)對(duì)比
幾乎每個(gè)RF和微波系統(tǒng)都需要頻率合成器。頻率合成器產(chǎn)生本振信號(hào)以驅(qū)動(dòng)混頻器、調(diào)制器、解調(diào)器及其他許多RF和。頻率合成器常被視為系統(tǒng)的心跳，創(chuàng)建方法之一是使用鎖相環(huán)（PLL）頻率合成器。傳統(tǒng)
2020-10-15 10:43:008
8PLL頻率合成器應(yīng)該如何選擇
利用頻率合成器，你可以產(chǎn)生單一參考頻率的各種不同倍數(shù)的輸出頻率。其主要應(yīng)用是為RF信號(hào) 的上變頻和下變頻產(chǎn)生本振（LO）信號(hào)。頻率合成器在鎖相環(huán)（PLL）中工作，其中鑒頻鑒相器（PFD）將反饋頻率
2020-10-12 10:43:000
0基于集成鎖相環(huán)頻率合成芯片PE3236實(shí)現(xiàn)鎖相式頻率合成器的設(shè)計(jì)
所設(shè)計(jì)的頻率合成器，要求相位噪聲低，輸出頻率800～1 000 MHz，共88個(gè)波道，通過(guò)單片機(jī)發(fā)送的頻率控制字進(jìn)行波道選擇。在對(duì)比各種大規(guī)模集成頻率合成芯片性能的基礎(chǔ)上，選用了單片大規(guī)模集成鎖相環(huán)頻率合成芯片PE3236作為核心電路，構(gòu)成鎖相式頻率合成器。
2021-05-28 10:30:084149
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頻率合成器的工作原理、主要指標(biāo)及作用
頻率合成器：將一個(gè)高穩(wěn)定度和高精度的標(biāo)準(zhǔn)頻率信號(hào)(經(jīng)過(guò)加減乘除四則運(yùn)算)，產(chǎn)生同樣高穩(wěn)定度和高精度的大量離散頻率的技術(shù)。根據(jù)頻率合成原理所組成的設(shè)備或儀器稱為頻率合成器。
2022-04-28 10:21:476695
6695基于Arduino的頻率合成器
方案介紹該項(xiàng)目的主要目標(biāo)是創(chuàng)建一個(gè)代碼，允許無(wú)線電愛(ài)好者從菜單配置合成器，而無(wú)需為特定任務(wù)對(duì)其進(jìn)行編程。合成器也可用于帶頻段切換的自制收發(fā)器。
2022-12-26 15:09:122
2pll頻率合成器工作原理與pll頻率合成器的原理圖解釋
頻率信號(hào)（經(jīng)過(guò)加減乘除四則運(yùn)算），產(chǎn)生同樣高穩(wěn)定度和高精度的大量離散頻率的技術(shù)。根據(jù)頻率合成原理所組成的設(shè)備或儀器稱為頻率合成器。 pll是鎖相環(huán) （phase locked loop），pll是一種用于鎖定相位的環(huán)路。鎖相環(huán)的控制量是信號(hào)的頻率和相位。它是一
2023-02-24 18:19:528275
8275
將MAX2902與外部頻率合成器組合
MAX2902 ISM發(fā)送器設(shè)計(jì)用于與外部頻率合成器IC組合，形成完整的TX路徑方案。根據(jù)系統(tǒng)要求，可以使用小數(shù)N分頻或整數(shù)N分頻頻率合成器IC。了解兩種頻率合成器的通道步長(zhǎng)、相位噪聲和PLL鎖定時(shí)間有何不同，對(duì)于確定哪種頻率合成器更適合特定應(yīng)用是必要的。本說(shuō)明將嘗試說(shuō)明主要差異，以便正確選擇合成器。
2023-03-03 15:22:43429
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鎖相環(huán)頻率合成器的優(yōu)缺點(diǎn)
的穩(wěn)定控制。本文將從以下幾個(gè)方面詳細(xì)介紹鎖相環(huán)頻率合成器的優(yōu)缺點(diǎn)。 優(yōu)點(diǎn)： 1.頻率合成精度高 鎖相環(huán)頻率合成器具有較高的頻率合成精度。因?yàn)樵阪i相環(huán)中，電路通過(guò)反饋調(diào)節(jié)輸入信號(hào)的相位，使得輸出信號(hào)具有一個(gè)穩(wěn)定的頻率和相位。在實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)輸入信
2023-09-02 14:59:331216
1216- 設(shè)計(jì)技術(shù)
- 可編程邏輯
- 電源/新能源
- MEMS/傳感技術(shù)
- 測(cè)量?jī)x表
- 嵌入式技術(shù)
- 制造/封裝
- 模擬技術(shù)
- RF/無(wú)線
- 接口/總線/驅(qū)動(dòng)
- 處理器/DSP
- EDA/IC設(shè)計(jì)
- 存儲(chǔ)技術(shù)
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- EMC/EMI設(shè)計(jì)
- 連接器
- 行業(yè)應(yīng)用
- LEDs
- 汽車電子
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- 人工智能
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- 工業(yè)控制
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