最新免费av在线观看,亚洲综合一区成人在线,中文字幕精品无码一区二区三区,中文人妻av高清一区二区,中文字幕乱偷无码av先锋

首頁 | 行業(yè)黑名單 | 幫助 IC 電子元器件 電子資訊 技術(shù)資料

MAX2150 的PDF資料 下載 ,366409K

MAX2150 的貨源和報價 MAX2150 的相關(guān)技術(shù)信息

其他型號

基于∑-△調(diào)制小數(shù)分頻技術(shù)的頻率合成器MAX2150及其應(yīng)用

　　小數(shù)分頻(F-N)頻率合成器具有很高的輸出頻率分辨率，即使非常復(fù)雜的合成信號發(fā)生器也可采用較少的鎖相環(huán)路甚至單環(huán)來實現(xiàn)。但是，F(xiàn)-N合成信號的頻譜普遍存在固有且非常嚴(yán)重的相位雜散(又稱為分?jǐn)?shù)調(diào)制或相位調(diào)制)現(xiàn)象。這一問題可以采用∑-△變換較好地加以克服。

　　目前，基于∑-△小數(shù)分頻技術(shù)的頻率合成器專用器件已有多款問世，Maxim公司的MAX2150就是具有代表性的一款頻率合成器。該器件以較高的性價比廣泛應(yīng)用于無線寬帶系統(tǒng)、衛(wèi)星上行鏈路、無線基站等系統(tǒng)。

　　2 基于∑-△調(diào)制器的小數(shù)分頻(F-N)頻率合成技術(shù)

　　為了較理想地克服相位噪聲的影響，采用過抽樣調(diào)制器。使用多級量化方法獲得良好的信號質(zhì)量，這是一種全數(shù)字化的解決方案。普通A/D轉(zhuǎn)換器對快速變化的交流信號的變換性能是由變換時間和奈奎斯特取樣定理決定。根據(jù)該定理可知，只要取樣頻率大于等于2倍模擬信號的截止頻率，就可將模擬信號理想地變換為數(shù)字信號。但這種方法很難獲得較高的分辨率。

　　∑-△變換采用低分辨率的A/D轉(zhuǎn)換器通過很高的頻率對輸入信號過采樣，使得取樣頻率與分辨率一致。然后采用數(shù)字方式處理數(shù)據(jù)流，即獲得更高分辨率的低速率輸出。也就是說，采用一比特量化器，多倍奈奎斯特頻率的速率采樣，可以達(dá)到多比特奈奎斯特速率量化器的效果。這種方式只需少量且簡單的元件即可實現(xiàn)，而且魯棒性較好。雖然沒有改變信噪比(SNR)，但噪聲能量分布到更寬的頻率范圍，通過數(shù)字濾波器濾除掉大部分噪聲，從而獲得寬動態(tài)范圍。

　　F-N頻率合成器是由鑒相/鑒頻器(PD/PF)、充電泵(CP)、環(huán)路濾波器(LPF)、壓控振蕩器(VCO)、分頻器以及調(diào)制器組成。其中CP可方便地設(shè)置環(huán)路增益，簡化積分器的實現(xiàn)(也可不用)，并能夠?qū)⒄`差信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏餍盘�，以�?qū)動環(huán)路濾波器。

　　∑-△調(diào)制器是由模擬濾波器HCT(s)、A/D轉(zhuǎn)換器(Q為一比特量化器)，以及帶有反饋環(huán)的D/A轉(zhuǎn)換器組成，如圖2所示。一般情況下采用∑-△調(diào)制器，A/D轉(zhuǎn)換器由比較器和觸發(fā)器實現(xiàn)。D/A轉(zhuǎn)換器是一個脈沖成型器，輸出兩個波形分別為高電平+V、低電平-V。為了方便，兩個電平進(jìn)行歸一化處理，傳遞函數(shù)H(s)決定了調(diào)制器的階數(shù)�！�-△系統(tǒng)實質(zhì)上是一種噪聲整形器，對量化噪聲信號進(jìn)行處理，使大多數(shù)噪聲能量轉(zhuǎn)移到有用的頻帶之外，并通過濾波去除，從而提高了信噪比。隨著階數(shù)的提高，在f≤fc范圍內(nèi)噪聲得到了明顯抑制，而代價是在f>fc頻帶內(nèi)量化噪聲功率增加。

　　把量化過程視作加入白噪聲的過程，假設(shè)輸入信號和量化噪聲互不相關(guān)。在一般情況下，fs>>fc總是成立的，進(jìn)行歸一化使|e(n)|≤1，噪聲功率為σ2e，輸出噪聲功率為σ2N。而對于一階∑-△系統(tǒng)而言，傳遞函數(shù)為T1(Z)=1-Z-1，輸出噪聲功率為σN2=(3/8)π2σ2(fc/fs)3，由此可知，隨著采樣率每增加1倍，信噪比提高9 dB。

　　3 基于∑-△小數(shù)分頻技術(shù)的頻率合成器MAX2150

　　3.1 引腳配置

　　MAX2150是Maxim公司推出的基于∑-△調(diào)制器的28位小數(shù)分頻技術(shù)的頻率合成器，可應(yīng)用于700 MHz～2 300 MHz頻率范圍。當(dāng)采用10 MHz參考頻率時，其頻率分辨率優(yōu)于50 MHz。此外，該器件配有I/Q調(diào)制輸入端、50 Ω寬帶輸出驅(qū)動放大器、低噪聲晶體振蕩器放大器(當(dāng)采用外部參考振蕩源時，該放大器可用作緩沖器)，采用標(biāo)準(zhǔn)的3線串行接口實現(xiàn)合成器的編程和整體配置。當(dāng)輸出信號電平為-1 dBm時，MAX2150的載波和邊帶抑制可達(dá)34 dBc。該器件采用+3.0 V電源供電，消耗電流為72 mA。

　　3.2 I/Q調(diào)制器

　　MAX2150的I/Q調(diào)制器由匹配雙平衡混頻器、寬帶無源LO正交信號發(fā)生器及加法放大器組成�；祛l器接收差分I/Q基帶信號并對內(nèi)部0 °和90°信號進(jìn)行正交調(diào)制。外部LO信號源驅(qū)動內(nèi)部正交信號發(fā)生器，使其產(chǎn)生相對于I通道90°的相移信號。加法放大器完成已調(diào)信號的累加，并抑制無用的邊帶信號。Q-、Q+及I-、I+可接受1 VP_P的輸入信號，外部需接1.6 V的共模偏置電壓。在整個工作頻率范圍內(nèi)，寬帶輸出驅(qū)動放大器內(nèi)部匹配到50 Ω。因該輸出端連接內(nèi)部偏置電壓，需外接隔直流電容。為達(dá)到最佳匹配性能，可采用簡單的L型或π型匹配網(wǎng)絡(luò)。調(diào)制器可通過硬件(TXEN引腳)或軟件方式關(guān)閉。這一功能在頻率合成器表態(tài)編程或屏蔽RF信號是非常有用的。

　　3.3 頻率合成器

　　MAX2150采用內(nèi)部28位∑-△頻率合成器。分頻比降低，這種結(jié)構(gòu)可達(dá)到很高的鑒相頻率(30MHz)，從而抑制環(huán)路內(nèi)的相位噪聲，并且還能在高速開關(guān)應(yīng)用時提高PLL帶寬。

　　MAX2150的頻率編程公式為D=N×F=N+F/228。其中，D為整數(shù)分頻比，F(xiàn)為小數(shù)分量，其值直接以二進(jìn)制數(shù)編碼。計算方法如下例所示：若所需產(chǎn)生的信號頻率為1 721.125 MHz，采用的鑒相頻率為20 MHz，則D=1 721.125/20=86.056 25，從而可得N=86，F(xiàn)=0.056 25×228=15 099 494。

　　將結(jié)果變?yōu)槎�進(jìn)制形式，則N=0101 0110，F(xiàn)=0000 1110 0110 0110 0110 0110 0110。F寄存器分為高14位和低14位兩部分：高14位+地址00=0000 11100110 0100;低14位+地址01=1001 10011001 1001;

　　將引腳SYNEN置為低電平用關(guān)閉頻率合成器，采用外部頻率合成器時該模式有效。

　　3.4 信號接口和寄存器定義

　　MAX2150的編程是通過3線串行接口來實現(xiàn)的。編程數(shù)據(jù)包含16位字，分別裝載到4個唯一的位置單元。每個單元包含了設(shè)置操作模式和器件配置方式的信息。兩個字(地址00和01)控制頻率合成器的小數(shù)部分，第三個字(地址10)設(shè)置整數(shù)部分、參考值、充電泵電流和充電泵校正D/A轉(zhuǎn)換電路參數(shù)，第四個字(地址11)包含了各種器件配置寄存器、測試寄存器以及附加的充電泵校正寄存器參數(shù)。

　　3.5 信號寄生問題

　　所產(chǎn)生的信號頻率具有整數(shù)和小數(shù)分量，而小數(shù)分量的頻率值小于環(huán)路濾波器帶寬時，環(huán)路產(chǎn)生-40 dBc的寄生信號。例如，需要產(chǎn)生1 640.005MHz的信號，采用的鑒相頻率為20 MHz，環(huán)路帶寬為25 kHz，產(chǎn)生5 kHz的寄生干擾信號。

　　解決該問題有兩種方法，一是可采用兩個具有細(xì)小偏差的參考頻率;二是采用較高的參考頻率并改變參考分頻器的鑒相頻率。

　　采用精確的外部高頻參考晶體振蕩器(TCXO)可提高M(jìn)AX2150的相位噪聲性能。外部晶體振蕩器連接到OSCIN引腳。

　　3.6 應(yīng)用電路

　　設(shè)計中采用高穩(wěn)定性電壓轉(zhuǎn)換電路為其提供單獨的+3 V電壓。三條串行總線分別由CPU提供，完成器件的編程控制。

　　3.7 注意事項

　　(1) 為避免產(chǎn)生寄生干擾，采用10/10.1 MHz雙參考信號。當(dāng)小數(shù)分量的頻率值小于環(huán)路濾波器帶寬時，采用10.1 MHz參考信號，其他情況下則采用10 MHz的信號。采用這種解決方案可有效地抑制寄生干擾。

　　(2) 精心設(shè)計印刷電路板，接地良好，保證了RF信號線盡可能短，減少衰耗、輻射和感應(yīng)。應(yīng)用中，MAX2150的底層是公共地。必須保證該層與電路板的地接觸良好。為此，在底層采用了多個過孔。

　　(3) MAX2150具有多個供電端，包括RF部分電路、RF輸出驅(qū)動電路、∑-△調(diào)制器、晶體振蕩器、充電泵、鎖相環(huán)、內(nèi)部本地振蕩器等分別供電。這些電源分別采用RC低通濾波器，并通過旁路電容交流接地。

　　通過以上這些措施，使整個頻率合成器的相位噪聲在偏移載波為20 kHz時達(dá)到了-120 dBc/Hz。

　　4 結(jié)束語

　　∑-△調(diào)制器具有噪聲變形特性，能把量化噪聲推向頻率高端，從而用低通濾波器濾除，實現(xiàn)低頻帶內(nèi)低噪聲，并提高輸出分辨率。因而，采用∑-△調(diào)制器的頻率合成器可獲得高頻率分辨率和低相位噪聲。通過精心的設(shè)計，采用∑-△調(diào)制小數(shù)分頻頻率合成器MAX2150設(shè)計的頻率合成器可大大提高系統(tǒng)相位噪聲性能。