ADF4371带集成VCO的微波宽带合成器技术手册

概述
ADF4371 结合外部环路滤波器和外部参考频率使用时，可实现小数 N 分频或整数 N 分频锁相环(PLL)频率合成器。该微波宽带 VCO 设计允许产生 62.5 MHz 至 32 GHz 的频率。

ADF4371 具有集成 VCO，其基波输出频率范围为 4000 MHz 至 8000 MHz。此外，VCO 频率可进行 1、2、4、8、16、32 或 64 分频，因此用户可以在 RF8 上产生低至 62.5 MHz 的 RF 输出频率。倍频器在 RF16 上产生 8 至 16 GHz 的频率。四倍频器在 RF32 上产生 16 至 32 GHz 的频率。RFAUX8 可复制 RF8 的频率范围，或允许直接访问 VCO 输出。要抑制倍频的无用积，请在倍频器以及 RF16 和 RF32 输出级之间提供谐波滤波器。

所有片内寄存器均通过简单的三线式接口进行控制。ADF4371 采用 3.15 V 至 3.45 V 的模拟和数字电源以及 +5V VCO 电源供电。ADF4371 还包括硬件和软件关断模式。
数据表：*附件：ADF4371带集成VCO的微波宽带合成器技术手册.pdf

应用

• 无线基础设施 (MC-GSM, 5G)
• 卫星/VSAT
• 测试设备/仪器仪表
• 时钟产生
• 航空航天/防务

特性

• RF 输出频率范围：62.5 MHz 到 32,000 MHz
• 小数 N 分频频率合成器和整数 N 分频频率合成器
• 高分辨率 39 位小数模数
• 典型鉴频鉴相器 (PFD) 杂散：-90 dBc（典型值）
• 集成均方根值 (RMS) 抖动 < 40 fs (1 kHz – 100 MHz)
• 归一化相位噪底 (FOM) -234 dBc/Hz
• 工作频率高达 250 MHz 的鉴频鉴相器(PFD)
• 参考频率达 600 MHz
• 低相位噪声，压控振荡器 (VCO)
• 可编程的 1、2、4、8、16、32 或 64 分频输出
• 0.06 -8 GHz 输出(RF8)
• 0.06 -8 GHz 输出(RFAUX8)
• 8 -16 GHz 输出(RF16)
• 16 -32 GHz 输出(RF32)
• 锁定时间 ~3ms，带自动校准功能
• 锁定时间<20us，带校准旁路功能
• 模拟和数字电源：3.3 V
• VCO 电源电压：3.3 V 和 +5 V。
• 可编程输出功率水平
• RF 输出静音功能
• 7mm × 7mm 48 引脚 LGA 封装

框图

引脚配置描述

典型性能特征

电路描述

参考输入

图35展示了参考输入级。该参考输入可接收单端和差分信号。使用参考模式位（REG0022中的第6位）来选择信号。若要将差分信号用作参考输入，需将该位设为高电平。此时，SW1和SW2断开，SW3和SW4闭合，驱动差分对晶体管的电流源开启。差分信号经过缓冲后，以发射极耦合逻辑（ECL）形式提供给CMOS转换器。

当使用单端信号作为参考信号时，将REG0022中的第6位设为0。此时，SW1和SW2闭合，SW3和SW4断开，驱动差分对晶体管的电流源关闭。

为实现最佳整数边界杂散和相位噪声性能，对于500MHz及以下的所有参考信号，采用单端设置（即使使用差分信号）。对于高于500MHz的参考频率，使用差分设置。

射频N分频器

射频N分频器可在锁相环（PLL）反馈路径中实现分频比。该分频器的分频比由INT、FRAC1、FRAC2、MOD1和MOD2这些值决定。

INT、FRAC、MOD和R计数器关系

INT、FRAC1、FRAC2、MOD1和MOD2这些值与R计数器配合，能够生成间隔为**f_{PFD}**分数倍的输出频率。更多信息请参见“射频合成器，实例”部分。

其中：

• **REF_{IN}**是参考频率输入。
• D是**REF_{IN}**倍频位。
• R是5位二进制可编程参考预分频器的预设分频比。
• T是**REF_{IN}**的2位除法值（0或1）。

使用以下公式计算所需的反馈计数器N：

其中：

• INT是16位整数模式值。在整数模式下，对于4/5预分频器，INT = 20至32,767；对于8/9预分频器，INT = 64至65,535。在分数模式下，对于4/5预分频器，INT = 23至32,767；对于8/9预分频器，INT = 75至65,535 。
• FRAC1是主模数（0至33,554,431）的分子。
• FRAC2是14位辅助模数（0至16,383）的分子。
• MOD2是可编程的14位辅助分数模数（2至16,383）。
• MOD1是固定值为25的25位主模数，$2^{25}$ = 33,554,432 。