1.1GHz集成单片锁相频率合成器MC145190

发布时间:2007/9/7 0:00:00 访问次数:836

摘要: 本文介绍最高合成频率可达1.1GHz的集成单片锁相频率合成器芯片MC145190／191／192的应用原理和组成频率合成器电路的设计方法。

关键词: 频率合成；箝位寄存器；部件器件；电路设计；换频时间

随着高速集成工艺技术的发展，锁相频率合成器的集成化程度已大大提高。目前已出现了一系列将高速前置合频器集成在片内的单片集成频率合成器芯片。例如美国Motorola公司的MC145190／191／192、MC145200／201和日本富士通的MA101XT、MB1501／1504系列等等。片内高速换模前置分频器通常为固定÷64／65或÷32／33，工作频率可达500MHz～2GHz。集成单片PLL频率合成器芯片给频率合成器的电路设计带来了极大的方便，而且实现了电路结构的小型化，因此被广泛用在个人移动通信手机、无绳电话和车载移动通信手机中。

下面就Motorola公司的1.1GHz单片频率合成器芯片MC145190／191／192的性能结构和电路设计作介绍。

1 MC145190／191／192的结构特点和引脚功能

MC145190／191／192是带有串行口的最高合成频率可达1.1GHz的单片集成锁相合成器芯片。由于片内采用了面向字节的特有体系结构，因而使其内部编程变得非常容易。由于内部寄存器使用了专门设计的性能优良的箝位寄存器，使得这三个寄存器的数据随机存取不需要地址控制位即可完成。频率合成器频率的切换可通过Din、CLK、ENB三个串行口，把数据传给24位箝位寄存器A来实现。同时，还允许箝位寄存器C关闭不使用的输出口，以减少系统噪声和接口引入噪声。接口对SP1和MICROWIRETM均兼容。

MC145190／191／192的片内功能框图如图1所示。由图中可知，该器件片内专门安排的三个箝位寄存器分别为：24位箝位寄存器A、16位箝位寄存器R和8位箝位寄存器C。其中24bit A寄存器存储A、N计数器数据和控制数据，16bit R计数器存储÷R参考分频器和晶振控制数据，而8bit C寄存则存储控制数据。分频数据和控制数据通过时钟口CLK、数据口Din和使能口ENR经由逻辑控制单元串行送入这三个箝位寄存器。这种器件备有双端频率相位检测输出ΦR、ΦV和单端频率相位检测电流泵输出PDout的两种鉴相输出方式。这两种相位检测输出均有线性传输特性，不存在鉴相死区。但单端鉴相输出的最大电流由Rx管脚到地的外接电阻决定。

参考频率可支持外加晶振产生或直接由REFin端输入，然后经可配置的4分频器后送入13bit的可编程÷R参考分频器，获得所需分辨率fR。输入频率由fin或fin端输入，最高频率为1.1GHz，输入幅度为200mVP－P。经片内输入放大器INPUTAMP放大后送入÷64／65双模分频器分频，然后进入A和N计数器，所以fin和fv之间的分频比为N64＋A。

此外，芯片还具有两个通用数据输出口Output A和OutputB。其中Output A当定义为DATAOUT时，可允许芯片级联使用，而Output B则为漏极开路输出口。

Pin12= VCC输入放大器和64／65电源 Pin14= VDD总电源

Pin5= VPDPDA和PDB电源 Pin7 = GND 地

图1 MC145190／191／192内部功能框图

MC145190的VDD为8 ～ 9.5V，MC145191的VDD为4.5 ～ 5.5V，MC145192的VDD为 2.7 ～ 5V。它们的串行口最高送数速率可达4Mbps，因此可以实现高速跳频送数。

MC145190／191／192的封装有20脚贴片封装式和双列直插式封装两种，其引脚功能图如图2中所示。由图中可知，这20只引脚可分为5类：2只参考信号引脚REFin和REFout，7只回路引脚fin、fin′、PDout、Rx、ΦR、Φv和LD，5只数字接口引脚Din、CLK、ENB'、Output A和Output B，2只检测引脚TEST1和TEST2，4只电源引脚VDD、VCC×VPD和GND。