由MC12181订购此文件/ D
125-1000兆赫
频率合成器
该MC12181是一种单片双极型合成器集成了一个高
业绩预分频器，可编程分频器，相位/频率检测，
电荷泵和基准振荡器/缓冲功能。该装置是
能够合成一个信号，它是25到40倍的输入参考的
信号。该装置具有一个4位的并行接口的正确总设置
乘法其范围可以从25到40。当与结合
外部无源环路滤波器和VCO的MC12181作为一个完整的
PLL子系统。
MC12181
125 - 1000 MHZ
频率合成器
半导体
技术参数
2.75.5 V工作
4.25 mA典型低电源电流
片上参考振荡器/缓冲器支持很宽的频率运行
范围从5到25兆赫
4位并行接口，用于编程分频器（ N = 25 .... 40）
宽125 - 运行1000 MHz的频率
与线性传递函数的数字相位/频率检测器
平衡电荷泵输出
节省空间的16引脚SOIC封装
工作温度范围-40 85°C
> 1000V的ESD保护（ I / O接地， I / O至VCC ）
后缀
塑料包装
CASE 751B
(SO–16)
16
1
该装置适合用在一个固定的本地振荡器（LO）
需要被合成或其中的本振频率的有限数量的需要
的产生。该器件还具有辅助发射极开路输出（噘
及路径），用于观测的输入进行验证的相位检测器
的目的。在正常使用的引脚应悬空。复位输入
通常低。当这个输入被置于高电平状态的基准
预分频器复位和电荷泵输出（你）被置于关
状态。
4位的编程接口映射到分频器状态从25
到40，一种是LSB和D是MSB。的数据输入端（ A，B ，C和D）是
CMOS兼容，并有上拉电阻。该输入可直接绑
到Vcc或接地用于编程或者可以连接到外部数据
锁存器/寄存器。下面的表1具有的编程状态的映射。
表1.编程国
D
L
L
L
L
L
L
L
L
H
H
H
H
H
H
H
H
C
L
L
L
L
H
H
H
H
L
L
L
L
H
H
H
H
B
L
L
H
H
L
L
H
H
L
L
H
H
L
L
H
H
A
L
H
L
H
L
H
L
H
L
H
L
H
L
H
L
H
分频器
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
引脚连接
OSCIN 1
OSCOUT 2
VP 3
4 VCC
做5
GND 6
鳍7
散热片8
（ TOP VIEW ）
16 A
15 B
14 C
13 D
12噘
11复位
10 ROUT
9 GND
订购信息
设备
MC12181D
操作
温度范围
TA = -40 °C至+ 85°C
包
SO–16
摩托罗拉1997年公司
REV 2
MC12181
图1. MC12181可编程合成器
A
B
C
D
解码
逻辑
鳍
鳍
RESET
相位/频率
探测器
OSCIN
OSCOUT
收费
泵
除以8
预分频器
可编程
分频器（ 25 - 40 ）
DIVIDE
2
噘
Do
水晶
振荡器/缓冲器
除以8
预分频器
大败
引脚名称
PIN号
1
针
OSCIN
功能
外部并联谐振，基频晶体连接OSCIN和OSCOUT之间形成一个内部
参考晶体振荡器。外部电容C1和C2都需要设置正确的晶体负载电容
和振荡器频率（图2 ） 。为外部参考振荡器，一个信号被交流耦合到所述OSCIN销。
在这两种模式下的50 kΩ电阻必须连接OSCIN和OSCOUT之间。
振荡器的输出，用于与外部晶体用作如图2所示。
正电源的电荷泵。 VP必须大于或等于VCC。旁路应置于
尽可能靠近此引脚和直接连接到接地平面。
正电源。旁路应放置在尽可能靠近此引脚和直接连接到
接地平面。
单端的相位/频率检测器输出。用作环路误差三态灌/拉电流输出
当与一个外部低通滤波器相结合的信号。相位/频率检测器，其特征在于由线性
传递函数。
地面上。该引脚应直接连接到地平面。
预分频器输入 - 该VCO信号交流耦合到鳍脚。
补充预分频器输入 - 该引脚电容耦合到地。
地面上。该引脚应直接连接到地平面。
发射极开路测试点用来验证的参考分频器链的正确操作。在正常操作该引脚
应由开放。
测试引脚用于清除预分频器（复位= H ） 。当Reset为高电平状态时，电荷泵输出
被禁用。复位输入端有一个内部下拉。在正常工作时可以悬空或接地。
发射极开路测试点用于验证所述可编程分频器链的正确操作。的输出是一个
分频版本2的可编程输入到相位/频率检测器。在正常操作该引脚
应由开放。
数字控制输入，用于设置可编程分频器的值。 A是最低位，D是最高位。在正常
操作这些引脚可以连接到VCC和/或地编写一个固定的鸿沟，也可以由CMOS驱动
在可编程模式下使用时的逻辑电平。有一个内部上拉电阻到VCC上的每个输入。
2
3
4
5
OSCOUT
VP
VCC
Do
6
7
8
9
10
11
12
GND
鳍
鳍
GND
大败
RESET
噘
13
14
15
16
D
C
B
A
2
摩托罗拉RF / IF设备数据
MC12181
电气特性
（ VCC = 2.7 5.5 V ; VP = VCC为6.0 V ， TA = -40+ 85°C ，除非另有说明。 ）
特征
电源电流为VCC
电源电流为副总裁
输入频率范围
RF输入频率范围
科幻n输入灵敏度
OSCIN输入灵敏度
输出源电流（ DO）
符号
ICC
IP
OSCIN
鳍
VIN
VOSC
IOH
民
–
–
5
125
100
500
–2.8
–2.4
输出灌电流（ DO）
IOL
2.0
1.6
输出漏电流（ DO）
电荷泵工作伏
输入高电压
输入低电压
输入高电流
复位， A，B ， C，D
复位， A，B ， C，D
A， B，C ，D
RESET
输入低电平电流
A， B，C ，D
RESET
输出幅度
（噘，溃败）
VOUT
IIL
IOZ
VDO
VIH
VIL
IIH
–
0.5
0.7 VCC
–
–
–
–100
–1
250
典型值
4.0
0.25
–
–
–
–
–2.2
–2.0
2.4
2.0
0.5
–
–
–
–
–
–
–
400
最大
5.5
0.5
25
1000
1000
2200
–2.0
–1.6
2.8
2.4
10
VP–0.5
–
0.3 VCC
+1
+100
–
+1
–
mVpp的
注7：
A
nA
V
V
V
A
mA
单位
mA
mA
兆赫
兆赫
mVpp的
mVpp的
mA
条件
注1
注1
注2
注3
注4
注4
注5
注6
注5
注6
VCC = 5.5 ; VP = 6.0 V ;
VDO = 0.5 5.5 V
注意事项：
1. VCC和VP = 5.5 V ;鱼翅= 1.0千兆赫; OSCIN = 25 MHz的;做开。
2.假设C1和C2 （图2）限定于
≤30
pF的每一个包括晶振模式杂散电容，交流耦合外部基准模式输入。
3. AC耦合，翅衡量一个1000pF的电容。
4.信号交流耦合输入。
5. VCC = 5.5 V ; VP = 6.0 V ; VDO = 3.0 V.
6. VP = VCC = 3.0 V ; VDO = 1.5 V.
25 kΩ的7.最小电阻值接地。
4
摩托罗拉RF / IF设备数据
MC12181
应用信息
的MC12181是用于应用中的固定
劳，或本地振荡器频率的有限数量是
需要进行合成。该设备作为X25 - 40
PLL 。 4位并行接口允许1 16的分频比为
被选择。内部有8个预分频器固定分
在参考和PLL的可编程路径。该
MC12181从125兆赫到1000兆赫，这使得运营
该器件非常适合FCC第47 ;在260第15部分的应用
MHz至470 MHz频段和902至928 MHz频段。
图4示出了应用中的典型框图。
完整的PLL图4.典型框图
外
REF
10.0MHz
÷8
MC12181锁相环
φ /频率
DET
收费
泵
环
滤波器
VCO
250–400
兆赫
OSCOUT
OSCIN
相位/
频率
探测器
能够产生最小化EMI和开关噪声
通过轨到轨CMOS输出。该OSCOUT输出不应该
用于驱动其它电路。
在MC12181振荡器缓冲器是一个单级，高
速度，差分输入/输出放大器;它可以是
认为是皮尔斯振荡器的一种形式。简化
电路图如图5所示。
图5.简化的晶体振荡器/缓冲器电路
VCC
÷N
25–40
BIAS
来源
÷8
如从框图中可以看出，在添加
一个压控振荡器，一个环路滤波器，并且提供一个外部振荡器或
晶体，形成完整的PLL子系统可以实现。自
大多数的锁相环功能被集成到12181 ，则
用户重点是在环路滤波器的设计和晶体
基准振荡器电路。
晶体振荡器的设计
PLL被用于传输的高稳定性特征
一低频基准源到高频的
PLL环路中的VCO 。为了便于此，该装置
含有可被配置为晶体的输入电路
振荡器或用于接受外部信号源的缓冲器。
在外部基准模式，参考源
交流耦合到OSCIN输入引脚。该信号的电平
应介于500 - MVP -P 2200 。外部噪音低
基准时，应使用期望得到的最好
近于对于PLL相位噪声性能。此外，该
输入基准幅度应该是接近上
振幅规范。这最大化的压摆率
输入信号在切换对内部电压
参考。
在晶体模式下，外部并行谐振
基本模式晶体的连接方式之间的
OSCIN和OSCOUT引脚。此晶体必须介于5和
25兆赫。外部电容器C1，C2 ，如图
图2中，需要设置正确的晶体负载
电容和振荡器频率。的值
电容器是依赖于晶体choosen和
该装置的输入电容以及杂散板
电容。
由于MC12181实现一个全双极型ECL
款式设计，内部振荡器电路是不同的
它实现了更为传统的CMOS振荡器的设计
晶体振荡器具有修饰的逆变器拓扑。这些
CMOS设计通常激发晶体具有轨到轨
信号可能过载晶体造成损坏或
不稳定操作。的MC12181设计不表现
此现象是因为摆动出OSCOUT引脚是
超过600个MVP -P少。这具有的附加优点
OSCIN驱动一个NPN晶体管的一个输入端的基
差分对。差分对的非反相输入
内部偏置。 OSCOUT是反相输入信号，并为
用70缓冲由一个发射极跟随器
A
下拉
电流和具有约600mVp - 对一个电压摆动。开放
环输出阻抗约为425
.
与此相反的
差分放大器的输出侧被用于内部
驱动另一个缓冲级可驱动的相位/频率
探测器。有了， OSCIN 50kΩ的电阻反馈
和OSCOUT被偏置到约1.1 V以下时VCC 。
该放大器具有一个电压增益大约15分贝和一
带宽超过150兆赫。坚持以良好的RF
设计和布局技术，包括电源引脚
去耦，强烈推荐。
典型的晶体振荡器的应用示于图2 。
晶体和反馈电阻直接连接
OSCIN和OSCOUT ，而负载电容， C1之间
和C2 ，连接OSCIN和地面之间，并且
分别OSCOUT和地面。据了解是很重要的
该尽可能的晶体而言，两个加载
电容器是串联的（虽然是通过地面） 。因此，当
水晶规范定义了一个特定的负载电容，
这指的是总的外部（与晶体）电容
看到对面的两个引脚。
该电容由电容的贡献
由放大器（ IC和包装），布局电容，并
的串联组合的两个负载电容。这是
示出下面的等式中：
CI
+
CAMP
)
CSTRAY
)
C1
)
C2
C1 C2
所提供的晶体以及相关的组件是
位于紧接在IC旁边，从而最大限度地减少杂散
电容， cAMP和CSTRAY的合值
大约5pF的。注意， OSCIN的位置和
OSCOUT在封装的端销，便于放置
晶体，电阻器和C1和C2的电容非常接近
该设备。通常，电容器中的一个处于平行的
可调电容器用来调整振荡的频率。
5
摩托罗拉RF / IF设备数据
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