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電子發(fā)燒友網(wǎng)>電子資料下載>類型>參考設(shè)計(jì)>CN0232 將集成VCO和外部PLL電路的頻率合成器雜散輸出降至最低

CN0232 將集成VCO和外部PLL電路的頻率合成器雜散輸出降至最低

2021-05-28 | pdf | 239.49KB | 次下載 | 2積分

資料介紹

CN0232 可以選擇不同的PLL。ADF4350和ADF4153內(nèi)的小數(shù)N分頻PLL具有PFD/4095的最低頻率分辨率。如果需要更精細(xì)的分辨率,可以選擇ADF4157。PLL的分辨率為PFD/225,從而提供<1 Hz的超精細(xì)分辨率。 對(duì)于需要更簡(jiǎn)單的軟件編程能力的應(yīng)用,ADF4150 PLL與ADF4350軟件兼容,簡(jiǎn)化了軟件編程序列。 ? 圖2. ADF4350在1.6GHZ時(shí)的PFD雜散 ? 圖3. 使用ADF4153 PLL時(shí),ADF4350在1.6GHZ時(shí)的PFD雜散 ? ADF4350是一款寬帶PLL和VCO,由三個(gè)獨(dú)立的多頻段VCO組成。每個(gè)VCO涵蓋約700 MHz的范圍(VCO頻率之間有部分重疊)。這樣可提供2.2GHz至4.4GHz的基本VCO頻 率范圍。低于2.2 GHz的頻率可使用DF4350的內(nèi)部分頻器生成。 對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用,ADF4350的內(nèi)部PLL用于鎖定VCO。除了鎖定PLL,PLL電路的另一重要功能是VCO頻段選擇,即使用內(nèi)部PLL的內(nèi)部參考(R)和反饋(N)計(jì)數(shù)器比較VCO輸出和參考輸入。要完成頻率生成,必須使能內(nèi)部PLL,且必須設(shè)置所需頻率。一旦頻段選擇已經(jīng)耗去足夠的時(shí)間,內(nèi)部PLL可禁用,最后,可使能外部PLL。外部PLL比較參考頻率與VCO輸出頻率以產(chǎn)生穩(wěn)定的直流電壓,用以鎖定PLL。 圖2顯示了使用ADF4350內(nèi)部PLL和VCO在RFOUTA+上測(cè)得的輸出頻率雜散,ADF4153 PLL禁用。請(qǐng)注意,13 MHz和26 MHz時(shí)存在PFD雜散。 圖3顯示了ADF4350內(nèi)部PLL電路禁用、外部ADF4153 PLL有效時(shí),在RFOUTA+上測(cè)得的輸出雜散。在此模式下,ADF4153的電荷泵輸出驅(qū)動(dòng)環(huán)路濾波器,后者又驅(qū)動(dòng)ADF4350的VTUNE 輸入。VTUNE 輸入控制ADF4350 VCO輸出頻率。 比較圖2和圖3可發(fā)現(xiàn),在圖2中由于鑒頻鑒相器(PFD)頻率(13 MHz和26 MHz時(shí))產(chǎn)生的雜散在圖3中消失在噪底中。 ADF4153 PLL.CN-0232使用EVAL-ADF4350EB2Z 板來評(píng)估所述電路,僅略作修改以加快設(shè)置和評(píng)估。EVAL-ADF4350EB2Z板使用標(biāo)準(zhǔn)ADF4350編程軟件,該軟件包含在評(píng)估板附帶的光盤上。EVAL-ADF4153EBZ1 評(píng)估板自帶用于ADF4153 PLL的軟件。 設(shè)備要求 帶編程軟件的EVAL-ADF4350EB2Z。 帶編程軟件的EVAL-ADF4153EBZ1。 5.5 V電源。 R&SSMA100A信號(hào)發(fā)生器或等效器件。 R&SFSUP26頻譜分析儀或等效器件。 兩臺(tái)運(yùn)行Windows? XP、Windows Vista(32位)或Windows7(32位)的PC,一臺(tái)帶USB端口,另一臺(tái)帶打印機(jī)端口。如果兩種端口都沒有,可使用EVAL-ADF4xxxX-USBUSB適配器套件代替打印機(jī)端口。 需要SMA同軸電纜將EVAL-ADF4350EB2Z的RFOUTB+連接至EVAL-ADF4153EBZ1的RFIN。另外需要簡(jiǎn)單的SMA分路器,以便在兩個(gè)電路板之間共享基準(zhǔn)電壓源。需要某種柔 性微型同軸電纜將ADF4153環(huán)路濾波器的輸出連接到ADF4350 VTUNE輸入。為了將無用干擾降至最低,電纜兩端必須接地至各電路板上的適當(dāng)GND點(diǎn)。 功能框圖 本實(shí)驗(yàn)中使用EVAL-ADF4153EBZ1 和EVAL-ADF4350EB2Z 。選擇EVAL-ADF4350EB2Z是因?yàn)樗休o助RFOUTB+輸出級(jí),該級(jí)通過SMA電纜連接到EVAL-ADF4153EBZ1,如圖4所示。 兩個(gè)PLL使用相同的基準(zhǔn)輸入(REFIN)頻率;因此SMA分路器將相同REFIN連接到兩個(gè)電路板。 EVAL-ADF4153EBZ1上的環(huán)路濾波器輸出通過屏蔽同軸電 纜連接到ADF4350的VTUNE引腳,以確保引腳上無額外噪聲 或雜散。兩個(gè)器件是單獨(dú)編程的。可能需要為每個(gè)電路板使用不同PC,以確保硬件驅(qū)動(dòng)器之間不發(fā)生沖突。 開始使用 UG-110用戶指南詳細(xì)說明了的安裝和使用。UG-110還包理圖、布局和物料清單。 UG-167用戶指南包含關(guān)于EVAL-ADF4153EBZ1的類似信息。電路板上必要的修改是去除了VCO (Y1)。為了將該電路板重新配置為輸入,去除了R7電阻,并將R8和R9改變?yōu)?。 ADF4350板上的PLL環(huán)路濾波器未被時(shí),微型同軸電纜可用于將ADF4153出連接到ADF4350 (T4)的VTUNE引腳。須連接到兩個(gè)電路板上的接地點(diǎn)。 ? 圖4. 測(cè)試設(shè)置功能框圖 ? 初始化程序 ADF4350必須為每個(gè)新頻率執(zhí)行頻段選擇。 正常初始化ADF4350(設(shè)置R5、R4、R3、R2、R1、R0),但DB4、R2設(shè)置為1(ICP三態(tài)使能),因?yàn)锳DF4350電荷泵未被使用。將DB9、R4設(shè)置為0,以實(shí)現(xiàn)RFOUTB+上的分頻VCO輸出。使能RFOUTB+(輔助輸出)。此信號(hào)經(jīng)同軸電纜饋入ADF4153。 初始化ADF4153(根據(jù)數(shù)據(jù)手冊(cè)),以接受VCO輸出頻率作為RF輸入頻率。請(qǐng)注意,頻段選擇開關(guān)位于內(nèi)部;因此不需要外部開關(guān)來去除PLL VTUNE 。 ADF4153實(shí)現(xiàn)鎖定時(shí),必須將ADF4350計(jì)數(shù)器復(fù)位到1 (DB3、R2)。不激活計(jì)數(shù)器復(fù)位會(huì)降低雜散性能。此 外,所有ADF4350頻率合成器模塊可使用測(cè)試模式位 (DB10、R5)關(guān)斷。 ? 圖5. ADF4350軟件窗口 ? 頻率更新 將DB10、R5設(shè)置為0以重新激活A(yù)DF4350頻率合成器模塊。 將ADF4350的DB3、R2設(shè)置為0以取消計(jì)數(shù)器復(fù)位,因?yàn)轭l段選擇需要這些計(jì)數(shù)器。 根據(jù)需要為新頻率設(shè)置ADF4350和ADF4153 N計(jì)數(shù)器寄存器。 ADF4153實(shí)現(xiàn)鎖定時(shí),可激活A(yù)DF4350計(jì)數(shù)器復(fù)位(DB3、R2)。此外,所有頻率合成器模塊可使用測(cè)試模 式位(DB10、R5)關(guān)斷。 視需要為新頻率重復(fù)第1至第4步。 圖5和圖6中顯示的軟件屏幕截圖顯示了26MHzIN (ADF4350) 和13 MHz PFD (ADF4153)的軟件窗口。設(shè)置設(shè)備后,使用標(biāo)準(zhǔn)RF測(cè)試方法測(cè)量輸出信號(hào)的頻譜純 度。 ? 圖6. ADF4153軟件窗口 ? CN0232 將集成VCO和外部PLL電路的頻率合成器雜散輸出降至最低 圖1所示電路使用帶集成式VCO和外部PLL的ADF4350頻率合成器,通過隔離PLL頻率合成器電路與VCO電路將雜散輸出降至最低。 集成PLL和VCO的器件可從數(shù)字PLL電路饋通至VCO,由于PLL電路靠近VCO,會(huì)導(dǎo)致較高的雜散電平。 圖1所示電路使用完全集成的小數(shù)N分頻PLL和VCOADF4350,配合ADF4153PLL使用時(shí),它可產(chǎn)生137.5MHz至4400MHz范圍內(nèi)的頻率。 除了雜散性能改進(jìn)外,使用外部PLL的另一潛在優(yōu)勢(shì)是可以增加頻率分辨率。例如,如果選擇ADF4157PLL取代ADF4153,PLL的頻率分辨率可精細(xì)至0.7Hz。 圖1. ADF4153PLL與ADF4350相連(原理示意圖,所有連接和去耦均未顯示) ? CN0232 CN0232 | circuit note and reference circuit info 將集成VCO和外部PLL電路的頻率合成器雜散輸出降至最低 | Analog Devices 圖1所示電路使用帶集成式VCO和外部PLL的ADF4350 頻率合成器,通過隔離PLL頻率合成器電路與VCO電路將雜散輸出降至最低。

集成PLL和VCO的器件可從數(shù)字PLL電路饋通至VCO(analog)

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