‌LMX2572 6.4GHz低功耗宽带射频合成器技术文档总结

该LMX2572是一款低功耗、高性能宽带合成器，无需使用内部倍频器即可产生12.5 MHz至6.4 GHz的任何频率。PLL提供出色的性能，同时单电源3.3V电源仅消耗75 mA电流。

对于数字移动无线电 （DMR） 和无线麦克风等应用，该LMX2572支持 FSK 调制。支持离散电平 FSK 和脉冲整形 FSK。直接数字 FSK 调制可通过编程或引脚实现。
*附件：lmx2572.pdf

该LMX2572允许用户同步多个器件的输出，还支持需要输入和输出之间确定性延迟的应用。该LMX2572提供了一个选项，可以精细地调整相位，以解决电路板或器件内的延迟不匹配。频率斜坡发生器可以在自动斜坡生成选项或手动选项中合成多达两段斜坡，以实现最大的灵活性。快速校准算法允许用户以超过 20 μs 的速度改变频率。该LMX2572还支持生成或重复 SYSREF（符合JESD204B标准），使其成为高速数据转换器时钟的理想低功耗、低噪声时钟源。此配置提供了精细的延迟调整，以考虑电路板走线的延迟差异。

该LMX2572集成了来自3.3 V单电源的LDO，因此无需板载低噪声LDO。

特性

• 输出频率：12.5 MHz 至 6.4 GHz
• 低功耗：3.3V 电源时为 75 mA
• –106 dBc/Hz相位噪声，100 kHz偏移，6.4 GHz载波
• PLL品质因数：–232 dBc/Hz
• PLL归一化1/f噪声：–123.5 dBc/Hz
• 32 位小数 N 分频器
• 使用可编程输入乘法器去除整数边界杂散
• 跨多个设备同步输出相位
• 支持具有可编程延迟的JESD204B SYSREF
• 支持斜坡和啁啾功能
• 支持 FSK 直接数字调制
• 两个可编程输出功率电平差分输出
• 快速VCO校准速度：<20μs
• 3V 至 3.5V 单电源

参数

方框图

‌1. 产品概述‌
LMX2572是德州仪器（TI）推出的高性能射频频率合成器，主要特性包括：

• ‌频率范围‌：12.5 MHz至6.4 GHz
• ‌低功耗‌：3.3V供电时仅消耗75mA
• ‌高集成度‌：集成VCO、分频器、锁相环（PLL）及JESD204B时钟支持
• ‌关键性能‌：相位噪声低至-106dBc/Hz（100kHz偏移），支持分数N分频和快速跳频（<20μs校准时间）

‌2. 核心功能‌

• ‌多模式输出‌：支持直接VCO输出或分频输出（最低至12.5MHz），差分输出可配置为射频或SYSREF时钟。
• ‌同步功能‌：通过SYNC引脚实现多设备相位同步，确定性延迟可调。
• ‌调制支持‌：内置FSK发生器，支持离散电平（2/4/8级）和任意脉冲成型调制（如GFSK）。
• ‌斜坡功能‌：支持自动/手动频率扫描，适用于雷达和测试设备应用。

‌3. 应用场景‌

• ‌测试测量设备‌：高精度时钟生成
• ‌无线通信‌：DMR数字对讲机、卫星通信
• ‌高速数据转换‌：JESD204B接口时钟同步
• ‌雷达系统‌：快速频率切换和线性调频

‌4. 设计要点‌

• ‌参考输入‌：支持5-250MHz单端或差分时钟，需AC耦合。
• ‌环路滤波器‌：需外置，建议Vtune引脚旁路电容≥1.5nF以优化相位噪声。
• ‌电源管理‌：单3.0-3.5V供电，内置LDO降低对外部电源噪声敏感度。

‌5. 编程与控制‌

• ‌寄存器配置‌：通过SPI接口编程126个寄存器，支持块编程模式提升效率。
• ‌关键寄存器‌：
  • R0：控制VCO校准和斜坡使能
  • R44：设置MASH调制器阶数和输出功率
  • R114：配置FSK调制模式

‌6. 封装与布局‌

• ‌封装‌：40引脚VQFN（6mm×6mm），带裸露焊盘增强散热。
• ‌布局建议‌：
  • 射频走线需阻抗匹配，未用输出引脚需端接50Ω负载。
  • 电源引脚需就近放置100nF去耦电容。

‌7. 典型应用示例‌

• ‌4FSK调制实现‌：通过FSK SPI FAST模式，结合Matlab脚本生成调制数据流，输出490MHz载波±17/51kHz偏差信号。

该文档提供了从电气特性、寄存器映射到应用设计的完整指导，适用于高频、低相位噪声要求的系统设计。