概述
ADF4152HV是一款集成高壓電荷泵的5.0 GHz小數(shù)N分頻或整數(shù)N分頻頻率合成器。該頻率合成器可以直接驅(qū)動外部寬帶壓控振蕩器(VCO)，從而無需運(yùn)算放大器便可實現(xiàn)更高的調(diào)諧電壓。集成高壓電荷泵可以簡化設(shè)計，降低成本，同時改善相位噪聲，與無源濾波器拓?fù)湎啾龋性礊V波器拓?fù)渫鶗档拖辔辉肼曅阅堋?/p>

VCO頻率可進(jìn)行 1、2、4、8或16分頻，因此用戶可以產(chǎn)生低至31.25 MHz的RF輸出頻率。對于要求隔離的應(yīng)用，RF輸出級可以實現(xiàn)靜音。靜音功能既可以通過引腳控制，也可以通過軟件控制。

簡單的三線式接口控制所有片內(nèi)寄存器。電荷泵采用6.0 V至30 V電源供電，器件的其余部分則采用3.0 V至3.6 V電源供電，ADF4152HV不用時可以關(guān)斷。
數(shù)據(jù)表：*附件：ADF4152HV 高壓、小數(shù)N 整數(shù)N分頻PLL頻率合成器技術(shù)手冊.pdf

應(yīng)用

• 無線基礎(chǔ)設(shè)施
• 微波點對點/點對多點無線電
• 甚小孔徑終端(VSAT)無線電
• 測試設(shè)備
• 私有陸地移動無線電

特性

• 小數(shù)N分頻頻率合成器和整數(shù)N分頻頻率合成器
• 高壓電荷泵：VP = 6.0 V至30 V
• 射頻(RF)帶寬達(dá)5.0 GHz
• 可編程輸出分頻器
• 頻率合成器電源電壓：3.0 V至3.6 V
• 可編程雙模預(yù)分頻器
• 可編程輸出功率水平
• 可編程電荷泵電流
• RF輸出靜音功能
• 三線式串行接口
• 模擬和數(shù)字鎖定檢測

框圖

時序圖

引腳配置描述

典型性能特征

工作原理

參考輸入部分

參考輸入級如圖15所示。SW1和SW2開關(guān)通常閉合，SW3開關(guān)通常斷開。掉電時，SW3閉合，SW1和SW2斷開。這樣，在掉電期間，REFIN引腳不會有負(fù)載。

射頻N分頻器

射頻N分頻器可在鎖相環(huán)（PLL）反饋路徑中實現(xiàn)分頻比。該分頻比由INT、FRAC和MOD值決定，如圖16所示。

INT、FRAC、MOD和R計數(shù)器關(guān)系

INT、FRAC和MOD值與R計數(shù)器配合，可生成間隔為鑒頻鑒相器（PFD）頻率分?jǐn)?shù)倍的輸出頻率。更多信息請參見“射頻合成器——實例”部分。

射頻壓控振蕩器（VCO）頻率（RF_{OUT}）計算公式如下：

其中：

• **RF_{OUT}**是外部VCO的射頻頻率。
• **f_{PFD}**是PFD頻率。
• RF Divider是對VCO頻率進(jìn)行分頻的輸出分頻器。
• INT是65位整數(shù)計數(shù)器的預(yù)設(shè)分頻比（對于4/5預(yù)分頻器，為23至32,767；對于8/9預(yù)分頻器，為75至65,535）。
• FRAC是模數(shù)除法的小數(shù)部分分子（0至MOD - 1）。
• MOD是主分?jǐn)?shù)模數(shù)（2至4095）。

PFD頻率（f_{PFD}）計算公式為：

其中：

• **REF_{IN}**是參考輸入頻率。
• D是參考倍頻位，即寄存器2中的DB25。
• R是10位二進(jìn)制可編程參考計數(shù)器的預(yù)設(shè)分頻比（1至1023），對應(yīng)寄存器2中的DB14至DB23。
• T是參考二分頻位（0或1），即寄存器2中的DB24。

整數(shù)N模式

如果FRAC = 0且寄存器2中的DB8（LDF）位設(shè)為1，合成器將在整數(shù)N模式下運(yùn)行。將寄存器2中的DB8設(shè)為1，可實現(xiàn)整數(shù)N模式下的數(shù)字鎖定檢測。

R計數(shù)器

10位R計數(shù)器可對輸入?yún)⒖碱l率（REF_{IN}）進(jìn)行分頻，以產(chǎn)生PFD的參考時鐘。分頻比范圍為1至1023。

PFD和電荷泵

PFD對R計數(shù)器和N計數(shù)器進(jìn)行計數(shù)，并輸出與兩個計數(shù)器之間的相位和頻率差成比例的信號。圖17是PFD的簡化示意圖。

PFD包含一個延遲元件，用于將抗鋸齒脈沖寬度設(shè)置為4.2ns。此脈沖可確保PFD轉(zhuǎn)換功能中不存在死區(qū)，并提供一致的參考雜散電平。

高壓電荷泵采用ADI公司的專有高壓工藝設(shè)計，可使電荷泵在由30V電源供電時，輸出高達(dá)29V的電壓。高壓電荷泵在與高壓VCO接口時，無需有源濾波。