Новые экономичные синтезаторы с дробно-переменным коэффициентом деления

   
Джек Браун
Новые экономичные синтезаторы с дробно-переменным коэффициентом деления

Основным направлением в разработке синтезаторов частоты в течение нескольких последних лет считалосьснижение потребляемой мощности. Типичным примером здесь может служить серия интегральных микросхемсинтезаторов частоты с дробно-переменным коэффициентом деления производства компании National Semiconductor(Санта-Клара, штат Калифорния). При работе на частотах до 2,5 ГГц эти синтезаторы потребляют ток 5,5 мАпри напряжении питания +3 В.

Синтезаторы с дробно-переменным коэффициентом деления обеспечивают комбинацию таких параметров, как малоевремя захвата цепи ФАПЧ, низкий фазовый шум и низкий уровень спектральных составляющих вблизи основного колебания,что делает их весьма привлекательными для применения в различной аппаратуре связи, например, в двухрежимныхсотовых телефонах и тюнерах абонентского кабельного телевидения (CATV).

Как и синтезаторы со стандартной системой фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), синтезаторы с дробно-переменнымкоэффициентом деления предназначены для привязки фазы колебания управляемого напряжением генератора (ГУН) к фазеопорного источника, например, кварцевого генератора. Для сравнения частот или фаз этих двух источников служитчастотно-фазовый детектор, сигнал с выхода которого изменяет управляющее напряжение, подаваемое на ГУН.

В синтезаторе с целочисленным коэффициентом деления ГУН настраивается на частоту, равную произведению частотыопорного генератора на некоторое целое число N. В синтезаторе с дробно-переменным коэффициентом делениязаключительная частота ГУН представляет собой функцию суммы N+F, где F — дробный компонент деления. Поэтомутакие синтезаторы могут работать с меньшими значениями числа N (а следовательно, иметь меньшие фазовые шумы)по сравнению с обычными синтезаторами с целочисленным коэффициентом деления. Кроме того, использование болеевысокой частоты сравнения позволяет снизить время перестройки синтезатора.

Серия дробно-переменных синтезаторов LMX2350 началась с выпуска двух моделей LMX2350 и LMX2352. Первая из нихпредставляет собой СВЧ синтезатор с частотным диапазоном от 0,5 до 2,5 ГГц, в то время как вторая работает вдиапазоне от 0,25 до 1,2 ГГц. Обе интегральных микросхемы включают схему промежуточной частоты, работающую счастотами от 10 до 550 МГц. Эта схема ПЧ использует предварительный делитель частоты с коэффициентом деления 8/9,который преобразует входной сигнал ПЧ в диапазон частот опорного сигнала для сравнения внутри фазового дискриминатора.Микросхема LMX2350 для входных сигналов предлагает коэффициент деления 16/17 или 32/33, в то время как модельLMX2352 имеет коэффициент деления 8/9 или 16/17. СВЧ делители обеих интегральных микросхем представляют собойсхему деления на 16 с дробной компенсацией для обеспечения метода дробно-переменного синтеза частоты.

Синтезаторы с дробно-переменным коэффициентом деления изготовлены по технологии BiCMOS компании National Semiconductor,который также применяется в серии микросхем ФАПЧ PLLatinum (см. врезку). Интегральные микросхемы объединяютбуферные усилители тока с 16 программируемыми уровнями — от 100 до 1,6 мА с шагом 100 мкА для СВЧ части схемы ФАПЧи уровнями 100 или 800 мкА для ПЧ части. Оба устройства имеют режим пониженного потребления мощности, а токпаразитный утечки в этом режиме составляет 5 мкА при напряжении питания +3 В.

Режимом пониженного потребления мощности можно управлять с помощью сигналов, подаваемых на разрешающие выводыустройства, или с помощью специального кода, подаваемого по трехразрядной шине. В общем случае состояние разрешающихвыводов преобладает над кодом шины управления режимом пониженной мощности (за исключением кода управления СВЧчасти схемы ФАПЧ). Активация режима пониженного потребления мощности любой схемы ФАПЧ выводит из строясоответствующий счетчик N, а также опорный счетчик. Переустановка этих счетчиков может быть произведена спомощью соответствующей функции, обеспечиваемой гибкой системой команд переключения режимов. Во время всехразличных режимов пониженного потребления мощности трехразрядная шина управления остается активной и позволяетзагружать новые данные.

Низкая потребляемая мощность

Данные интегральные синтезаторы частоты имеют весьма небольшой ток потребления в нормальном режиме работы. Типовое значение тока потребления принапряжении питания +3 В для модели LMX2350 составляет 7 мА, а для LMX2352 — 5,5. Все необходимые данныепередаются в микросхемы в последовательном виде через трехпроводной интерфейс (данные, стробы данных,тактовые импульсы). Кроме того, синтезаторы LMX2350 и LMX2352 имеют два нейтральных выхода с уровнями КМОП,которые могут управлять внешними уст-ройствами или использоваться для конфигурации режима Fastlock.Микросхемы серии выполнены в пластмассовом корпусе TSSOP с 24 выводами, предназначенном для поверхностногомонтажа на плату. Напряжение питания может находиться в пределах от +2,7 до +5,5 В. Диапазон рабочих температурсинтезаторов составляет -40...+85°C.

С компанией National Semiconductor можно связаться по телефону (408) 721-5000или по адресу:

MW RF, февраль 1998 г.
Перевод Ю. Потапова






Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2017 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.