‌LMX2594 15-GHz宽带PLLATINUM™射频合成器技术文档总结

LMX2594是一款高性能宽带合成器，无需使用内部倍频器即可生成 10 MHz 至 15 GHz 的任何频率，因此无需次谐波滤波器。具有–236 dBc/Hz品质因数和高相位检测器频率的高性能PLL可以实现极低的带内噪声和集成抖动。高速N分频器没有预分频器，因此显著降低了杂散的幅度和数量。还有一个可编程输入乘法器，用于减轻整数边界杂散。
*附件：lmx2594.pdf

该LMX2594允许用户同步多个设备的输出，还支持需要输入和输出之间确定性延迟的应用。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。快速校准算法允许以超过 20 μs 的速度改变频率。该LMX2594增加了对生成或重复 SYSREF（符合JESD204B标准）的支持，专为高速数据转换器中的低噪声时钟源而设计。此配置中提供了精细的延迟调整（9 ps 分辨率），以考虑电路板走线的延迟差异。

LMX2594中的输出驱动器在15 GHz载波频率下提供高达7 dBm的输出功率。该器件采用3.3 V单电源供电，并集成了LDO，无需板载低噪声LDO。

特性

• 10 MHz至15 GHz输出频率
• 100 kHz偏移时相位噪声为–110 dBc/Hz，15 GHz载波
• 7.5 GHz（100 Hz 至 100 MHz）时为 45 fs rms 抖动
• 可编程输出功率
• PLL 主要规格
  • 品质因数：–236 dBc/Hz
  • 归一化1/f噪声：–129 dBc/Hz
  • 高相位检测器频率
    • 400 MHz 整数模式
    • 300 MHz 分数模式
  • 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9 ps分辨率可编程延迟的SYSREF
• FMCW 应用的斜坡和线性调频生成能力
• < 20μs VCO 校准速度
• 3.3V 单电源供电

参数

方框图

‌1. 核心特性‌

• ‌频率范围‌：10 MHz至15 GHz输出，无需内部倍频器，消除次谐波滤波器需求。
• ‌高性能指标‌：
  • 相位噪声：-110 dBc/Hz（100 kHz偏移，15 GHz载波）。
  • 抖动：45 fs RMS（7.5 GHz，100 Hz至100 MHz带宽）。
  • 支持JESD204B标准，具备相位同步功能。
• ‌快速校准‌：VCO校准时间<20 µs，支持频率斜坡和啁啾生成（FMCW应用）。

‌2. 关键功能模块‌

• ‌输入路径‌：
  • 可编程参考分频器（Pre-R/Post-R）和倍频器（3X-7X），支持灵活频率规划。
  • OSCin输入支持单端/差分时钟，需AC耦合（推荐0.1 µF电容）。
• ‌PLL与VCO‌：
  • 分数N分频器，32位分母分辨率，支持精细频率步进（如0.047 Hz步进）。
  • 集成7个VCO核心（7.5-15 GHz），支持自动/手动校准模式。
• ‌输出通道‌：
  • 双差分输出（RFoutA/RFoutB），可配置为VCO直出、分频输出或SYSREF信号。
  • 开漏输出需外接上拉（推荐50 Ω电阻或电感匹配）。

‌3. 应用场景‌

• ‌5G与毫米波基础设施‌：高相位噪声性能适用于无线基站。
• ‌雷达与测试设备‌：快速频率切换和啁啾生成支持FMCW雷达。
• ‌高速数据转换器时钟‌：JESD204B兼容性简化ADC/DAC同步设计。

‌4. 设计支持‌

• ‌同步功能‌：SYNC引脚实现多器件相位对齐，确定性延迟可调至VCO周期级精度。
• ‌电源管理‌：单3.3 V供电，集成LDO，降低外部电源设计复杂度。
• ‌布局建议‌：
  • 关键引脚（如Vtune）需就近放置滤波电容。
  • RF输出走线需对称，上拉元件尽量靠近引脚。

‌5. 文档结构‌

• ‌寄存器配置‌：详细描述SPI编程接口（24位寄存器），包括频率校准、输出功率控制等。
• ‌典型应用电路‌：提供参考原理图（如环路滤波器设计）和热管理建议。

‌注‌：完整设计需参考数据手册中的电气特性、时序图和寄存器映射表。