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MC145152-2 的貨源和報價 MC145152-2 的相關技術信息

其他型號

基于MC145152-2芯片的頻率合成器的設計

1  引　言
　　
　　頻率合成技術是現(xiàn)代通信的重要組成部分，它是將一個高穩(wěn)定度和高準確度的基準頻率經(jīng)過四則運算，產(chǎn)生同樣穩(wěn)定度和準確度的任意頻率。隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展，利用鎖相環(huán)頻率合成技術研制出了很多頻率合成集成電路。其中，以摩托羅拉公司的MC14515x－2系列較為先進，本文將介紹一種基于MC145152－2芯片的頻率合成器。這種鎖相環(huán)頻率合成器的穩(wěn)定度和準確度與基準頻率相當，不產(chǎn)生額外的誤差。它在移動通信等領域有著廣泛的應用。

2　MC145152－2芯片的特點及功能
　　
　　MC145152－2芯片是摩托羅拉公司生產(chǎn)的鎖相環(huán)頻率合成器專用芯片。它是MC145152－1芯片的改進型。MC145152－2芯片具有下列主要特征：
　　
　�。�1）它與雙模（P／（P＋1））分頻器同時使用，有一路雙模分頻控制輸出MC。當MC為低電平時，雙模分頻器用（P＋1）去除；當MC為高電平時，雙模分頻器用模數(shù)P去除。

　�。�2）它有A計數(shù)器和N計數(shù)器兩個計數(shù)器。它們與雙模（P／（P＋1））分頻器提供了總分頻值（NP＋A）。其中，A、N計數(shù)器可預置。N的取值范圍為3～1023，A的取值范圍為0～63。A計數(shù)器計數(shù)期間，MC為低電平；N計數(shù)器計數(shù)（N－A）期間，MC為高電平。

　�。�3）它有一個參考振蕩器，可外接晶體振蕩器。

　�。�4）它有一個R計數(shù)器，用來給參考振蕩器分頻，R計數(shù)器可預置，R的取值范圍：8，64，128，256，512，1024，1160，2048。

　�。�5）它有兩路鑒相信號輸出，其中，ФR、ФV用來輸出鑒相誤差信號，LD用來輸出相位鎖定信號。
　　
　　MC145152－2的供電電壓為3．0 V～9．0 V，采用28腳雙列封裝形式。MC145152－2的原理框圖如圖1所示。

　　MC145152－2的工作原理：參考振蕩器信號經(jīng)R分頻器分頻后形成f_R信號。壓控振蕩器信號經(jīng)雙模（P／（P＋1））分頻器分頻，再經(jīng)A、N計數(shù)器分頻器后形成f_V信號，f_V＝f_VCO／（NP＋A）。f_R信號和f_V信號在鑒相器中鑒相，輸出的誤差信號（ΦR、ΦV）經(jīng)低通濾波器形成直流信號，直流信號再去控制壓控振蕩器的頻率。
　　
　　當整個環(huán)路鎖定后，f_V＝f_R且同相，f_VCO＝（NP＋A）f_V＝（NP＋A）f_R，便可產(chǎn)生和基準頻率同樣穩(wěn)定度和準確度的任意頻率。

3　1 800 MHz頻率合成器的設計^〔1〕

3．1　1 800 MHz頻率合成器元件的選取
　　
　　鎖相環(huán)頻率合成器選用芯片MC145152－2。晶振選用10．24MHz的溫補晶體，它的頻率穩(wěn)定度較高，可達10^－8。低通濾波器選用運放芯片MC33171；雙模分頻器選用MC12054A芯片，模數(shù)P＝128，工作頻率為2．0 GHz；壓控振蕩器選用變?nèi)莨茈娬{(diào)諧介質(zhì)振蕩器。

3．2　MC145152-2芯片參數(shù)的設計

    R的取值范圍＝512，RA₂～RA₀為100，
    N的取值范圍＝703，N9～N0為1010111111，A的取值范圍＝16，A₅～A₀為010000。
　　R計數(shù)器、N計數(shù)器、A計數(shù)器可預置，各管腳接地為邏輯0，懸空為邏輯1。

3．3　1 800 MHz頻率合成器電路的設計
   
　　1 800 MHz頻率合成器電路圖，如圖2所示。

　　
　　圖2中，運放芯片MC33171構(gòu)成了有源比例積分濾波器，在設計時首先選擇合適的電容C，然后，再根據(jù)ω_n、N、K_v、K_d和ξ計算R₁和R₂的值。


    式（1）和式（2）中，K_v為壓控振蕩器電調(diào)靈敏度（rad／sV）；K_d為比相器靈敏度，K_d＝V_DD／2π，V_DD是運放的工作電壓（V_DD＝5 V），K_d單位取V／rad；N為總分頻次數(shù)；ξ為鎖相環(huán)路的阻尼系數(shù)，ξ的合適取值范圍是在0．5～1．0之間，通常選擇最佳起始點ξ＝0．707；ω_n為環(huán)路自然諧振角頻率，ω_n值的選擇將直接影響環(huán)路濾波特性和捕捉時間，為了保證環(huán)路對噪聲有較好的抑制，ω_n應該遠小于鑒相頻率ω_d，通常可按式（3）選擇
　　ω_n＝ω_d／（30～1 000），（3）

    當噪聲來源于參考頻率和分頻器時，ω_n可以選擇得小些；當噪聲來源于壓控振蕩器時，ω_n可選擇得大些。
    具體計算如下：
K_d＝V_DD／（2π）＝5／（2π）＝0．796 V／rad，

故：R₁選用4．7 kΩ電阻，R₂選用120 kΩ電阻。
　　
　　變?nèi)莨茈娬{(diào)諧介質(zhì)振蕩器^〔2～4〕如圖3所示，把變?nèi)莨芡ㄟ^微帶線與介質(zhì)振蕩器耦合形成電調(diào)諧電路，調(diào)諧電壓加在變?nèi)莨軆啥耍�改變變�(nèi)莨芙Y(jié)電容，就可以實現(xiàn)諧振頻率的調(diào)整。