ADF4355-2集成VCO的宽带频率合成器技术手册

概述
ADF4355-2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。 一系列分频器可实现54 MHz至4400 MHz的工作频率。

ADF4355-2具有集成VCO，其基波输出频率范围为3400 MHz至6800 MHz。 此外，VCO频率可进行1、2、4、8、16、32或64分频，因此用户可以产生低至54 MHz的RF输出频率。 对于要求隔离的应用，RF输出级可以实现静音。 静音功能既可以通过引脚控制，也可以通过软件控制。

所有片内寄存器均通过简单的三线式接口进行控制。 ADF4355-2采用3.15 V至3.45 V的模拟和数字电源工作，并带有4.75 V至5.25 V的电荷泵和VCO电源。此外，ADF4355-2还内置硬件和软件省电模式。
数据表：*附件：ADF4355-2集成VCO的宽带频率合成器技术手册.pdf

应用

• 无线基础设施（W-CDMA、TD-SCDMA、WiMAX、GSM、PCS、DCS、DECT）
• 点到点/点到多点微波链路
• 测试设备
• 无线局域网(LAN)、有线电视设备
• 时钟产生

特性

• RF输出频率范围： 54 MHz至4400 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38位模数
• 低相位噪声电压控制振荡器(VCO)
• 可编程1/2/4/8/16/32/64分频输出
• 模拟和数字电源： 3.3 V
• 电荷泵和VCO电源： 5 V（典型值）
• 逻辑兼容性： 1.8 V
• 可编程双模预分频器：4/5或8/9
• 可编程的输出功率
• RF输出静音功能
• 三线式串行接口
• 模拟和数字锁定检测

框图

时序图

引脚配置描述

典型性能特征

电路描述

参考输入部分

图22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（寄存器4，位DB9）来选择信号。若要使用差分信号作为参考输入，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，将寄存器4中的位DB9设为0。将单端参考信号连接到REFIN_A引脚。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。

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。该分频比由INT、FRAC1、FRAC2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，能够生成间隔为鉴频鉴相器（PFD）频率分数倍的输出频率。更多信息请参见“射频合成器——实例”部分。

使用以下公式计算射频压控振荡器（VCO）频率（VCO_{OUT}）：

其中：

• **VCO_{OUT}**是VCO的输出频率（不使用输出分频器 ）。
• **f_{PFD}**是鉴频鉴相器频率。
• N是反馈计数器N的目标值。

使用以下公式计算f_{PFD}：

其中：

• **REF_{IN}**是参考输入频率。
• D是**REF_{IN}**倍频位。
• R是10位二进制可编程参考计数器的预设分频比（1至1023 ）。
• T是**REF_{IN}**二分频位（0或1 ）。

N由以下公式计算：

其中：

• INT是16位整数值（对于4/5预分频器，为23至32,767；对于8/9预分频器，为75至65,535 ）。
• FRAC1是主模数（0至16,777,215 ）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$2^{24}$ = 16,777,216的24位主模数。

公式（3）可实现非常精细的频率分辨率，且无残留频率误差。要应用此公式，请按以下步骤操作：

1. 用VCO_{OUT}除以f_{PFD}计算N。
2. 取该数值的整数部分作为INT。
3. 从完整的N值中减去INT。
4. 将余数乘以$2^{24}$ 。
5. 取该数值的整数部分作为FRAC1。
6. 根据信道间隔（f_{CHSP}），使用以下公式计算MOD2：
   [ MOD2=frac{f_{PFD}}{GCD(f_{PFD}, f_{CHSP})} ]
   其中：

• **GCD(f_{PFD}, f_{CHSP})**是PFD频率和信道间隔频率的最大公约数。
• **f_{CHSP}**是所需的信道间隔频率。