数据表
SKY72302 :支线 - 免费, 6.1 GHz双小数N分频
合成
应用
通用射频系统
2.5G和3G无线基础设施
宽带无线接入
低码率的无线遥测
无线本地环路(WLL)
仪器仪表
3 V操作
5 V输出到环路滤波器
EP- TSSOP ( 28引脚, 9.7 X 6.4 ×1.1 MM)无铅( MSL3 , 260
°C
根据JEDEC J- STD- 020 )封装
描述
Skyworks的SKY72302直接数字调制小数N分
频率合成器提供了超精细的频率分辨率,
快速的开关速度和低相位噪声性能。这
合成器是一个关键构建模块的高性能无线电
要求低功耗和精细的步长的系统设计。
低于400赫兹的超精细的步长可以让这个合成器
在很窄的无线应用中使用。有了适当的
温度感测或通过控制信道,在
合成的精细的步长可以补偿晶体振荡器
或中频(IF )滤波器的漂移。其结果是,晶
振荡器或晶体可取代温度补偿或
恒温晶体振荡器,减少了部件数量和相关
元件成本。该器件的精细的步长,也可以用于
多普勒频移校正。
该SKY72302具有-80 dBc的/ Hz的相位噪声基底最多
随着环路带宽内测量的6.1 GHz的操作。这是
通过芯片上的低噪声分频器和低的分频比允许
通过该器件的高fractionality提供。
参考晶体或振荡器高达50 MHz可与使用
的SKY72302 。晶振的频率划分下降
独立的可编程分频器( 132 ),用于主设备和
辅助合成。相位检测器可在一个操作
25 MHz,这使得更好的相位噪声,由于最大速度
以较低的分度值。具有较高的参考频率,
环路带宽还可以增加。较大的环路带宽
改进的稳定时间并减少带内相位噪声。
因此,典型的开关小于100倍
s
可以
实现的。较低的带内相位噪声也允许使用
客户降低成本压控振荡器(VCO )
应用程序。
该SKY72302具有频率助力转向电路,有助于
环路滤波器来控制VCO时的频率太快或
太慢,从而进一步提高采集时间。
特点
支线自由运作
6.1 GHz的最高工作频率
1000 MHz的最大辅助合成
超精细的步长, 400赫兹或更低
高内部参考频率使大环路带宽
实现
非常快速的切换速度(例如,低于100
s)
相位噪声为-80 dBc的/赫兹内环路滤波器的带宽
@ 6100 MHz的
软件可编程断电模式
高速串行接口,高达100 Mbps
三线编程
在参考频率可编程的分频比
相位检测器,具有可编程增益提供
可编程环路带宽
变频动力转向进一步提高快速采集
时间
片上晶体振荡器
频率调节温度补偿
直接数字调制
Skyworks公司提供铅(Pb ) - 免费,符合RoHS (限制的
有害物质)标准包装。
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数据表 SKY72302频率合成器
该单元用一个三线,高速串行接口工作。一
大带宽,高分辨率和三组合
线,高速串行接口,允许直接频率
VCO的调制。这支持任何连续相
恒定包络线调制方式,诸如频
调制(FM ),频移键控(FSK ) ,最小频移
键控( MSK) ,或高斯最小频移键控( GMSK) 。
这种能力可以消除对同相和
正交( I / Q)数字 - 模拟转换器(DAC ) ,正交
上变频器和IF从所述发射器部分的过滤器
无线电系统。
图1示出了SKY72302的功能框图。该
器件封装和引脚的28引脚裸露焊盘薄型
收缩型小外形封装( EP - TSSOP ),如图2 。
数据
时钟
CS
串行
接口
调制
数据
主
MSB / LSB
红利
主
分频器
注册
调制
控制
REF FREQ
分频器
PD /电荷泵
AUX
AUX
分频器& PWR- DN /复用器输出股息
控制
MOD_IN
调制
单位
MUX
MUX_OUT
ΔΣ
18-Bit
ΔΣ
10-Bit
部分的
单位
Fvco_main
Fvco_main
主
分频器
主
分频器
Fpd_main
主
相位/频率。
探测器
和
电荷泵
参考
频率
振荡器
部分的
单位
Fvco_aux
辅
分频器
辅
预分频器
Fvco_aux
Fref_main
Fref_aux
辅
相位/频率。
探测器
和
电荷泵
Fpd_aux
FREF
参考
频率
振荡器
CPout_main
锁定检测或
动力转向
LD / PSmain
LD / PSaux
CPout_aux
锁定检测或
动力转向
C1447
图1. SKY72302功能框图
时钟
MOD_IN
MUX_OUT
VSUBdigital
GNDcml
VCCcml_main
Fvco_main
Fvco_main
LD / PSmain
VCCcp_main
CPout_main
GNDcp_main
Xtalacgnd / OSC
XTALIN / OSC
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
28
27
26
25
24
23
22
21
20
19
18
17
16
15
CS
数据
VCCdigital
GNDdigital
VCCcml_aux
VCCvco_aux
Fvco_aux
GNDcp_aux
CPout_aux
VCCcp_aux
LD / PSaux
GNDXTAL
VCCxtal
XTALOUT / NC
C1412
图2. SKY72302引脚, 28引脚EP- TSSOP
( TOP VIEW )
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数据表 SKY72302频率合成器
技术说明
该SKY72302是采用分数N频率合成器
Σ
调制技术。小数N分频的实现提供
低的带内噪声由具有低的分频比和快速
频率稳定时间。此外, SKY72302提供
任意精细的频率分辨率的数字字,以使
频率合成器可以用于补偿晶体
频率漂移的RF收发器。
串行接口
串行接口是一个多功能的三线接口,由
三个引脚:时钟(串行时钟),数据(串行输入)和CS (片
选择) 。它使SKY72302在系统中进行操作
一个或多个主机和从机都存在。要执行
在启动和检查板的完整性环回测试
及处理器,串行数据被反馈给所述主设备
通过一个(例如,微控制器或微处理器单元)
可编程多路。这便于硬件和软件
调试。
注册
有10个16位寄存器中的SKY72302 。欲了解更多
信息,请参阅此寄存器说明部分
文档。
主辅
Σ
调制器
该SKY72302的fractionality通过使用一个实现
专有的,可配置的10位或18位
Σ
调制器的
主合成器和10位
Σ
调制器,用于辅助
合成器。
主辅分数单位
该SKY72302通过使用主要提供fractionality和
辅
Σ
调制器。来自调制器的输出为
结合通过主,辅分频比其
相应的分数单位。
VCO预分频器
将VCO分频器提供的低噪声信号调理
VCO信号。他们从一个片外翻译,单端或
差分信号片上差分电流模式逻辑
( CML)的信号。该SKY72302具有独立的主,辅
VCO分频器。
主辅VCO分频器
的SKY72302提供控制可编程分频器
CML的预分频器和提供所需的信号提供给充电
泵的相位检测器。可编程的分频比为
152至2148顷可能在分数-N型模式,并从128到
2172的整数N的模式。注意,由于在固定的除以4
分频器的主要合成器,分频比率的倍数
4 。
可编程的分频比为38 537是可能的
在分数-N型模式,和从32到543的整数-N型模式为
辅助合成。
基准频率振荡器
该SKY72302具有自包含的,低噪音的晶体振荡器。
这种晶体振荡器之后是时钟生成电路
生成用于可编程参考所需的时钟
分频器。
参考分频器
晶体振荡器的信号可以通过以1:1的比例划分为32至
创建的基准频率的相位检测器。该
SKY72302同时具有主,辅频率合成器,
并提供了晶体的独立配置分频器
振荡器频率为主,辅相
探测器。分频比由编程参考
分频器注册。
注意:
分割的晶体振荡器的频率(这是
内部基准频率) , Fref_main和Fref_aux ,
在整个这个称为参考频率
文档。
相位检测器和电荷泵
该SKY72302使用一个单独的电荷泵鉴相器
每个合成器提供的可编程增益,
KD ,
从
31.25 1000
A/2π
在32步弧度使用编程
鉴相器/电荷泵控制寄存器。
频率督导
当设定频率助力转向,该SKY72302
有一个电路,可为环路滤波器控制VCO ,通过
LD / PSmain信号(引脚9) 。在这种配置中, LD / PSmain
信号可以提供更快速采集。
当编程为锁定检测,内部频率转向
被实现,并提供了频率捕获时间
可比传统的相位/频率检测器。
锁定检测
当编程为锁定检测,该SKY72302提供
低电平有效,脉冲集电极开路输出使用LD / PSmain
信号(引脚9) ,以指示出锁的状态。当锁定时,
在LD / PSmain信号为三态(高阻) 。
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数据表 SKY72302频率合成器
掉电
该SKY72302支持多种省电模式,通过
串行接口。欲了解更多信息,请参阅注册
本文件的描述部分。
寄存器编程
注册在本节中,描述了使用编程式,
下面的变量和常量:
N
部分的
所需的VCO分频比在小数N分频的应用程序。
这是一个实数,并且可以被解释为
参考频率(F
REF
)乘以系数,使得
所得到的频率等于所期望的压控振荡器
频率。
所需的VCO分频比的整数N的应用程序。
这个数是一个整数,并且可以解释为
基准频率(f
REF
)乘以系数,使
所得到的频率等于所期望的压控振荡器
频率。
九位无符号输入值到除法测距
从0到511(整数-N型模式)和从6到505
(小数N分频模式)。
这个常数等于262144时,
Σ
调制器
是在18位模式中,和1024 ,当
Σ
调制器
在10位模式。
串行接口操作
串行接口由三个引脚的:时钟(引脚1 ) ,数据
(引脚27 )和CS (引脚28 ) 。在时钟信号的控制数据
两条串行数据线(数据和CS ) 。数据引脚位转变成
在时钟的上升沿临时寄存器。 CS线可以
即同步和采样个体选择转账
在同一总线上的从设备的信息。
图3描述了功能如何串行传输的时间。
串行传输开始时,微控制器或
微处理器强制CS线到低状态。这之后是
立即发送到数据引脚上的地址/数据流
与时钟的上升沿呈现在重合
时钟线。
所述时钟信号的变化的所述数据的一个比特的每个上升沿
数据线成一个移位寄存器。同时,数据的一个比特是
移出MUX_OUT销(如果选择的串行比特流)
在时钟的每个下降沿。加载任何寄存器, 16位
地址或数据必须被呈现给用的数据线
低位在后,而CS信号为低电平。如果CS信号为低电平
多于16个时钟周期,则只有最后地址或数据比特是
用于装载寄存器。
如果在CS信号的13之前变为高电平状态
th
时钟
边沿,比特流被假定为调制数据采样。
在这种情况下,它假设没有地址位都存在并
该流中的所有比特应当被加载到
调制数据寄存器。
N
整
N
REG
分频器
红利
当在18位模式下,这是18位有符号的输入
值到
Σ
调制器,从
-131072到131071和262144提供的步骤,
每一步等于
F
div_ref
/2
18
赫兹。
当在10位模式下,这是10位有符号的输入
值到
Σ
调制器,从
-512到511 ,并提供1024步,每一步
等于
Fdiv_ref/2
10
赫兹。
F
VCO
F
div_ref
所需的VCO频率(或
F
vco_main
or
F
vco_aux
).
呈现给相位划分基准频率
检测器(无论是
F
ref_main
or
F
ref_aux
).
时钟
数据
X
A3
A2
A1
A0 D11 D10 D9
D8
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
XXX
CS
LAST
C1413
图3.串行传输时序图
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数据表 SKY72302频率合成器
小数N分频应用。
所需的分频比为
主合成器由下式给出:
F
vco_main
N
压裂化人
= ---------------------------------
(
4
×
F
DIV_R EF
)
注意:
如同所有的整数N频率合成器,最小步长
是有关晶体频率和参考频率
分频比。
样本计算一个整数N的应用程序中提供
图5中。
注册加载顺序。
在应用中,主要
合成是在18位模式下,主股息MSB注册
持有10个MSB的股息和红利主要LSB
寄存器存放8个LSB的红利。该寄存器
控制主合成器的分频比是在被加载
下面的命令:
主要分频寄存器
主股息LSB注册
主股息MSB寄存器(此时新的分频比
生效)
在应用中,主要的合成是在10位模式中,该
主股息MSB寄存器保持10位的股息。该
寄存器,控制主合成器的分频比的是
按以下顺序加载:
主要分频寄存器
主股息MSB寄存器(此时新的分频比
生效)
对于辅助合成器,辅助股息注册成立
10位的红利。该控制辅助寄存器
合成器的分频比是按以下顺序加载:
辅助分频寄存器
辅助股息寄存器(此时新的分频比
生效)
注意:
当在整数模式下,新的分频比生效
一旦主要或辅助分频寄存器被加载。
直接数字调制
高fractionality和小的步长的SKY72302的允许
用户调谐到几乎任何频率,在VCO的
工作范围。这使得直接数字调制
在精确的编程所需的不同频率
瞬间。典型地,该信道频率是由编程
主分频器和MSB / LSB股息寄存器,以及
瞬时频率偏离载波是由编程
调制数据寄存器。
调制数据寄存器可以通过三种方式为访问
在下面的小节定义。
所需的分频比为辅助合成由下式给出:
F
vco_aux
N
压裂化人
= ------------------------
-
F
DIV_R EF
哪里
N
部分的
必须是150和2150之间的主
合成或37.5和537.5为辅助的
合成器。
该值由主或辅助分频器进行编程
寄存器由下式给出:
N
REG
=
圆(N
部分的
)
32
注意:
ROUND函数将数字四舍五入到最接近的
整数。
当在分数模式,允许值
N
REG
是从6到505
包容性。
该值由任MSB / LSB股息编程
注册或辅助股息登记由下式给出:
红利
=
轮[分
×
( N
部分的
N
REG
32 )]
其中,除法器可以是1024在10位模式下或在262144
18位模式。因此,分红是一个有符号二进制值
为10或18位长。
注意:
因为SKY72302的高fractionality的,有
对之间的任何整数关系的实际需要
基准频率和信道间隔或期望
VCO频率。
提供样本计算两个小数N分频的应用
在网络连接gure 4 。
整数N分频的应用。
所需的分频比为主要或
辅助合成由下式给出:
N
INT埃格尔
=
F
VCO _主
F
DIV _裁判
哪里
N
整
是整数,从32到543 。
该值由主或辅助分频器进行编程
寄存器由下式给出:
N
REG
=
N
INT埃格尔
32
当在整数模式,允许值
N
REG
是从0到511
供主和辅助合成器。
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