‌LMX2491 6.4-GHz低噪声RF PLL芯片技术文档总结

LMX2491器件是一款低噪声、6.4 GHz 宽带 Delta-Sigma 小数 N PLL，具有 斜坡和啁啾声产生。它由相位频率检测器、可编程电荷泵和 用于外部VCO的高频输入。该LMX2491支持广泛而灵活的类别 斜坡功能，包括FSK、PSK和可配置的分段线性FM调制配置文件 最多 8 个段。它支持精细的 PLL 分辨率和高达 200 MHz 相位的快速斜坡 检测率。LMX2491允许读回其任何寄存器。LMX2491可以运行 采用3.3V单电源。此外，支持高达 5.25V 的电荷泵可以消除对 外部放大器，从而提供更简单的解决方案，并改善相位噪声性能。
*附件：lmx2491.pdf

特性

• –227 dBc/Hz归一化PLL噪声
• 500 MHz 至 6.4 GHz 宽带 PLL
• 3.15V 至 5.25V 电荷泵 PLL 电源
• 多功能斜坡/啁啾声生成
• 200 MHz 最大鉴相器频率
• FSK / PSK 调制引脚
• 数字锁检测
• 3.3V 单电源供电能力

参数

‌1. 产品概述‌
LMX2491是德州仪器（TI）推出的高性能锁相环（PLL）芯片，支持6.4 GHz宽频带操作，集成斜坡/啁啾信号生成功能，适用于雷达、微波回传、卫星通信等高精度频率合成场景。

‌2. 关键特性‌

• ‌超低噪声‌：归一化PLL噪声达-227 dBc/Hz。
• ‌宽频范围‌：支持500 MHz至6.4 GHz输出频率。
• ‌灵活调制‌：支持FSK/PSK调制及8段可编程线性调频（FMCW）。
• ‌高速相位检测‌：最高200 MHz相位检测频率。
• ‌单电源供电‌：兼容3.3 V至5.25 V供电，简化系统设计。

‌3. 应用领域‌

• ‌雷达系统‌：FMCW雷达、军用雷达。
• ‌通信设备‌：微波回传、无线基础设施、卫星通信。
• ‌测试仪器‌：高速ADC/DAC采样时钟生成。

‌4. 功能模块详解‌

• ‌ 参考输入（OSCin） ‌：支持差分或单端输入，可选倍频器提升相位检测频率。
• ‌分频器‌：16位R分频器（1-65535）和18位N分频器（最小分频值取决于调制器阶数）。
• ‌分数电路‌：24位分数分母，支持高分辨率频率合成。
• ‌电荷泵‌：可编程电流（0.1-3.1 mA），支持极性配置以适应不同VCO。
• ‌ 快速锁定（Fastlock） ‌：通过动态调整电荷泵电流和分频比缩短锁定时间。

‌5. 斜坡与调制功能‌

• ‌斜坡生成‌：支持8段线性频率斜坡，可配置长度、斜率和触发条件。
• ‌FSK/PSK调制‌：通过外部引脚触发频率或相位偏移。
• ‌比较器与限制器‌：实时监控频率阈值并触发标志信号。

‌6. 编程与寄存器‌

• ‌串行接口‌：通过CLK、DATA、LE引脚配置寄存器。
• ‌寄存器映射‌：128个可编程寄存器，涵盖分频比、调制参数、斜坡控制等。
• ‌回读功能‌：支持寄存器状态读取，便于调试。

‌7. 典型应用设计‌

• ‌环路滤波器‌：推荐使用PLLatinum工具计算外部滤波器参数（如示例：C1=68 pF, R2=390 Ω）。
• ‌布局建议‌：高频引脚（Fin/Fin*）需阻抗匹配，电源引脚就近放置100 nF去耦电容。

‌8. 开发支持‌

• ‌软件工具‌：TICS Pro用于配置寄存器，PLLatinum Simulator用于环路仿真。
• ‌参考设计‌：提供EVM用户指南和典型电路图（如连续锯齿波、三角波生成示例）。

‌9. 封装与订购‌

• ‌封装‌：24引脚WQFN（4 mm × 4 mm），符合RoHS标准。
• ‌型号选项‌：LMX2491RTWR（卷带）、LMX2491RTWT（小批量）。