6.3 锁相环路(PLL)电路设计实例.ppt

6 3锁相环路 PLL 电路设计实例 6 3 1基于UMA1014的50 1100MHzPLL电路 UMA1014是一个应用于频道可选择的无线电通信系统的低功耗通用频率合成器 与飞利浦蜂窝式无线电话系列芯片兼容 UMA1014可应用在蜂窝式移动无线电装置 NMT AMPS TACS 个人移动无线电装置 PMR 无绳电话等系统中 UMA1014芯片内部包含有一个振荡器 缓冲器电路 一个31 32双模计数器 一个RF 主 分频器 一个基准分频器 一个三态相位比较器 一个充电泵和一个将串行数据传送给四个内部8位寄存器的主控制电路 UMA1014具有两线串行总线式的I2C接口 它的晶体振荡器 TCXO缓冲区的频率范围是3 16MHz 16个基准分频比率允许有5 100kHz的频道间隔 1 8的晶振频率输出 采用SO 16小型封装 UMA1014的RF输入频率范围为50 1100MHz UMA1014提供偏离锁定指示 两路额外的VCO控制输出 合成器锁定的报警信号输出 状态寄存器包括偏离锁定和电源故障指示 VCC电源供应逻辑电路部分 电流消耗13 5mA VCP电源只供应充电泵电路 电流消耗1 8mA 两个电源电压都是 5V 10 具有低功耗模式 可以将合成器置于空闲模式 除控制部分外 所有的电路电源都关断 允许保留I2C传输数据和寄存器内的所存信息 从而可以快速地进入加电状态 UMA1014的应用电路原理图和元器件布局图如图6 3 1所示 电路中VCO频率为888MHz VCO增益Ko为13MHz V 频道间隔为25kHz 基准振荡器频率为9 6MHz 相位比较器增益Kd为1mA 周期 相位容限 度 为45 图6 3 1UMA1014的应用电路原理图和元器件布局图 6 3 2基于SP5748的80MHz 2 4GHzPLL电路 SP5748是一个频率合成器专用芯片 芯片内部包含有前置分频器 16 17 4位计数器 4bitCOUNT 13位计数器 13bitCOUNT 17位锁存器 17bitLATCH 充电泵 CHARGEPUMP 基准分频器 REFERENCEDIVEDER 6位锁存器 6bitLATCH 晶体振荡器 CRYSTAL 3位锁存器和端口 测试模式接口 3bitLATCHandPORT TESTINTERFACE 和数据接口 DATAINTERFACE 等电路 SP5748除了基准频率 环路滤波器和控制变容二极管的晶体管电路外 还包括PLL所有的必需单元 是一个完整的PLL频率合成器 工作频率为80MHz 2 4GHz SP5748的数据 时钟和使能输入端用标准的3线式总线实现控制 可编程字有26位 其中2位用于端口选择 17位用于设置可编程分频器的分频比率 2位用于选择充电泵电流位C0和C1 4位用于选择基准分频器的分频比率 位RD和R0 R2 保留位用于连接测试模式 位T0 SP5748采用MP 14和QSOP 16两种封装形式 具有ESD保护 最小为2kV 符合MIL STD 883B方法3015Cat 1要求 SP5748典型应用电路原理图和印制板图如图6 3 2所示 元器件参数见表6 3 1 c 印制板底部视图 c 印制板底部视图 图6 3 2SP5748典型应用电路原理图和印制板图 6 3 3基于MAX2753的2 4GHzVCO电路 MAX2753是一个频率为2 4GHz完全集成的压控振荡器 VCO 芯片 适合低中频或零中频无线电通信系统应用 可应用于802 11FHSSWLAN 射频识别 2 4GHz蓝牙系统 ISM无线电通信系统等 MAX2753的芯片内部集成了电感 变容二极管 VCO振荡器和输出缓冲放大器 采用小型8脚 MAX封装 惟一需要的外部元件是两个电源旁路电容 MAX2753采用单电源工作 电源电压为2 7 5 5V 电流消耗13 0mA 具有数控低功耗模式 在低功耗模式中 电源电流减少到1 A MAX2753的调谐电压输入范围为 0 4 2 4V MAX2753的频率调谐范围为2400 2500MHz 输出缓冲放大器 内部匹配50 电阻 差分输出功率为8dBm 并可隔离由于负载阻抗变化带来的影响 MAX2753应用电路原理图 元器件布局图和印制板图如图6 3 3所示 电路元件清单见表6 3 2 图6 3 3MAX2753应用电路原理图 元器件布局图和印制板图 6 3 4基于RF2301的300 2500MHz高隔离的缓冲放大器电路 RF2301是一个高隔离缓冲放大器芯片 芯片内部包含有2级放大器 可作为通信系统中一般目的缓冲器 也可在发射机应用中作为功率驱动器 主要应用作为本机振荡器 缓冲放大器 RF2301采用单电源工作 电源电压为2 7 6 0V 电流消耗40mA RF2301工作频率为300 2500MHz 输出功率为 4dBm 在900MHz反向隔离为50dB 在2500MHz反向隔离为40dB 一个实用的RF2301应用电路原理图 元器件布局图和印制板图如图6 3 4所示 图6 3 4RF2301应用电路原理图 元器件布局图和印制板图 6 3 5基于 PB1509GV的1GHz前置分频器电路 PB1509GV是一个工作频率为1GHz 分频系数为2 4 8的前置分频器电路 PB1509GV是 PB587G的微缩封装型 采用SSOP 8封装 PB1509GV可在移动无线电系统 蜂窝式 无绳电话的第二本振前置分频器等中应用 PB1509GV具有高的触发器频率 在2分频时 fin为50 700MHz 在4分频时 fin为50 800MHz 在8分频时 fin为50 1000MHz PB1509GV的电源电压VCC为2 2 5 5V VCC 3 0V时电流消耗5 0mA PB1509GV的芯片内部包含有输入 输出放大器和三个D触发器电路 分频