LMX2485 用于射频个人通信的 500 MHz 至 3 GHz Δ-Σ 低功耗双通道 PLL技术手册

LMX2485器件是一款低功耗、高性能的 Delta-Sigma 小数 N 分 PLL，具有 辅助整数-N PLL。该设备采用德州仪器（TI）的先进工艺制造。

通过 delta-sigma 架构，在较低失调频率下推动分数杂散 到环路带宽之外的更高频率。能够接近杂散噪声和相位噪声 能量到更高频率是调制器阶数的直接函数。与模拟不同 补偿，LMX2485中使用的数字反馈技术对变化具有很强的抵抗力 晶圆加工中的温度和变化。LMX2485 Δ-Σ 调制器是可编程的 高达四阶，允许设计人员选择最佳调制器阶数以适应 系统的相位噪声、杂散和锁定时间要求。
*附件：lmx2485.pdf

用于对LMX2485进行编程的串行数据通过三线高速传输 （20 兆赫）MICROWIRE接口。该LMX2485提供高频率分辨率、低杂散、快速 编程速度，以及更改频率的单字写入。这使其成为直接 数字调制应用，其中 N 计数器直接用信息进行调制。这 LMX2485采用 24 引脚 4.0 × 4.0 × 0.8 mm WQFN 封装。

特性

• 四重模量预分频器，用于降低分频
  • 射频 PLL：8/9/12/13 或 16/17/20/21
  • IF PLL：8/9 或 16/17
• 高级 Delta-Sigma 分数补偿
  • 12 位或 22 位可选分数模量
  • 高达4阶可编程Δ-Σ
    调制器
• 缩短锁定时间的功能
  • 快速锁定/周期滑移减少，集成超
    时计数器，只需单
    字写入
• 工作范围广
  • LMX2485 RF PLL：500 MHz 至 3.0 GHz
  • LMX2485E RF PLL：50 MHz 至 3.0 GHz
• 有用的功能
  • 数字锁检测输出
  • 硬件和软件断电控制
  • 片内输入倍频器。
  • 射频相位检测器频率高达 50 MHz
  • 2.5 至 3.6 V 工作电压，带 i CC = 5.0 毫安

参数

方框图

‌1. 核心特性‌

• ‌双PLL架构‌：
  • ‌RF PLL‌：支持500MHz-3GHz（LMX2485）或50MHz-3GHz（LMX2485E），集成Δ-Σ分数补偿（12/22位可选分数模数）。
  • ‌IF PLL‌：75-800MHz，整数分频模式（8/9或16/17预分频器）。
• ‌高性能调制‌：
  • 可编程Δ-Σ调制器（最高4阶），优化相位噪声和杂散性能。
  • 快速锁定技术（Fastlock）和周期滑移减少（CSR）功能。
• ‌低功耗设计‌：工作电压2.5-3.6V，典型电流5mA（双PLL激活时）。
• ‌接口与控制‌：支持20MHz高速MICROWIRE三线串行接口，单次写入即可调整频率。

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‌2. 关键应用场景‌

• 蜂窝基站与手机、卫星/有线电视调谐器、WLAN设备。
• 直接数字调制应用（支持N计数器直接调制）。

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‌3. 功能模块详解‌

• ‌输入/输出‌：
  • ‌高频输入‌：FinRF（差分输入，需外接100pF电容）、FinIF（单端输入）。
  • ‌振荡器‌：OSCin支持TCXO输入（5-110MHz），内置可编程倍频器（1X/2X）。
• ‌分频与检测‌：
  • RF/IF N计数器支持复杂分频比（如8/9/12/13或16/17/20/21预分频）。
  • 数字锁相检测输出（LD引脚）。
• ‌电荷泵‌：
  • RF PLL电荷泵电流可编程（16级，0.095-1.52mA），IF PLL固定为3.5mA。
  • 支持三态模式降低泄漏电流（典型值<10nA）。

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‌4. 电气特性‌

• ‌灵敏度‌：
  • RF输入：-15dBm（500MHz）至-8dBm（3GHz）。
  • IF输入：-10dBm（75MHz）至5dBm（800MHz）。
• ‌相位噪声‌：RF PLL在11kHz偏移处典型值为-206dBc/Hz（4阶调制器）。
• ‌ESD防护‌：HBM 2000V，CDM 750V。

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‌5. 封装与工作条件‌

• ‌封装‌：24引脚WQFN（4mm×4mm），底部接地焊盘需强制连接。
• ‌温度范围‌：-40°C至+85°C。
• ‌热阻‌：结到环境热阻47.2°C/W（自然对流）。

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‌6. 设计支持‌

• ‌寄存器配置‌：提供26个寄存器位映射，支持灵活的频率切换和调制控制。
• ‌布局建议‌：高频输入需短路径设计，阻抗匹配参考文档中实测数据（如FinRF输入阻抗：500MHz时670Ω-j276Ω）。