概述

ADF4151結(jié)合外部電壓控制振蕩器(VCO)、環(huán)路濾波器和外部基準(zhǔn)頻率使用時(shí)，可實(shí)現(xiàn)小數(shù)N分頻或整數(shù)N分頻鎖相環(huán)(PLL)頻率合成器。

它能夠與外部VCO器件配合使用，且與ADF4350尺寸兼容、軟件兼容。該器件由低噪聲數(shù)字鑒頻鑒相器(PFD)、精密電荷泵和可編程參考分頻器組成。它內(nèi)置一個(gè)Σ-Δ型小數(shù)插值器，能夠?qū)崿F(xiàn)可編程小數(shù)N分頻。INT、FRAC和MOD寄存器可構(gòu)成一個(gè)總N分頻器[N = (INT + (FRAC/MOD))]。RF輸出相位可通過編程設(shè)置，適合要求輸出與基準(zhǔn)之間存在特定相位關(guān)系的應(yīng)用。ADF4151還具有周跳減少電路，可進(jìn)一步縮短鎖定時(shí)間，而無需修改環(huán)路濾波器。

所有片內(nèi)寄存器均通過簡單的三線式接口進(jìn)行控制。該器件采用3.0 V至3.6 V電源供電，不用時(shí)可以關(guān)斷。

ADF4151采用5 mm × 5 mm封裝。
數(shù)據(jù)表：*附件：ADF4151小數(shù)N 整數(shù)N分頻PLL頻率合成器技術(shù)手冊(cè).pdf

應(yīng)用

• ? 無線基礎(chǔ)設(shè)施（W-CDMA、TD-SCDMA、WiMax、 GSM、PCS、DCS、DECT）
• 測試設(shè)備
• 無線局域網(wǎng)(LAN)、有線電視設(shè)備
• 時(shí)鐘產(chǎn)生

特性

• 小數(shù)N分頻頻率合成器和整數(shù)N分頻頻率合成器
• RF帶寬達(dá)3.5 GHz
• 3.0 V至3.6 V電源供電
• 1.8 V邏輯兼容
• 獨(dú)立的電荷泵電源(V P )可在3 V系統(tǒng)中提供擴(kuò)展的調(diào)諧電壓（最高可達(dá)5.5 V）
• 可編程雙模預(yù)分頻器：4/5或8/9
• 可編程RF輸出相位
• 三線式串行接口
• 模擬和數(shù)字鎖定檢測
• 開關(guān)帶寬快速鎖定模式
• 周跳減少

框圖

時(shí)序特征

引腳配置描述

典型性能特征

電路描述

參考輸入部分

參考輸入級(jí)如圖14所示。SW1和SW2通常是閉合開關(guān)，SW3通常是斷開開關(guān)。掉電時(shí)，SW3閉合，SW1和SW2斷開。這確保了在掉電期間**REF_{IN}**引腳不會(huì)有負(fù)載。

圖14. 參考輸入級(jí)

射頻N分頻器

射頻N分頻器可在鎖相環(huán)（PLL）反饋路徑中實(shí)現(xiàn)分頻比。分頻比由INT、FRAC和MOD值決定。

圖15. 射頻整數(shù)分頻器

INT、FRAC、MOD和R計(jì)數(shù)器關(guān)系

INT、FRAC和MOD值與R計(jì)數(shù)器配合，能夠生成間隔為鑒頻鑒相器（PFD）頻率分?jǐn)?shù)倍的輸出頻率。更多信息請(qǐng)參見“射頻合成器——實(shí)例”部分。

射頻壓控振蕩器（VCO）頻率（RF_{OUT}）公式為：

其中：

• **RF_{OUT}**是外部壓控振蕩器（VCO）的輸出頻率。
• INT是16位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器的預(yù)設(shè)分頻比（對(duì)于4/5預(yù)分頻器，為23至32,767；對(duì)于8/9預(yù)分頻器，為75至65,535 ）。
• FRAC是分?jǐn)?shù)除法的分子（0至MOD - 1）。
• MOD是預(yù)設(shè)分?jǐn)?shù)模數(shù)（低噪聲模式下為2至4095，低雜散模式下為50至4095 ）。

PFD頻率（f_{PFD}）公式為：

其中：

• **REF_{IN}**是參考輸入頻率。
• D是**REF_{IN}**倍頻位。
• R是10位二進(jìn)制可編程參考計(jì)數(shù)器的預(yù)設(shè)分頻比（1至1023 ）。
• T是**REF_{IN}**二分頻位（0或1 ）。

整數(shù)N模式

如果FRAC = 0且寄存器2中的DB8（LDF）位設(shè)為1，合成器將在整數(shù)N模式下運(yùn)行。寄存器2中的DB8（LDF）位應(yīng)設(shè)為1，以實(shí)現(xiàn)整數(shù)N模式下的數(shù)字鎖定檢測。此外，如果抗鋸齒脈沖寬度減小到3ns，可實(shí)現(xiàn)更低的相位噪聲。此模式對(duì)分?jǐn)?shù)N應(yīng)用無效。

R計(jì)數(shù)器

10位R計(jì)數(shù)器可對(duì)輸入?yún)⒖碱l率（REF_{IN}）進(jìn)行分頻，以產(chǎn)生PFD的參考時(shí)鐘。允許的分頻比范圍為1至1023。

鑒頻鑒相器（PFD）和電荷泵

鑒頻鑒相器（PFD）對(duì)R計(jì)數(shù)器和N計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù)，并輸出與兩個(gè)計(jì)數(shù)器之間的相位和頻率差成比例的信號(hào)。圖16是PFD的簡化示意圖。

圖16. PFD簡化示意圖
PFD包含一個(gè)可編程延遲元件，用于設(shè)置抗鋸齒脈沖的寬度。PFD包括抗鋸齒脈沖，其寬度可以是6ns（默認(rèn)，用于分?jǐn)?shù)N應(yīng)用）或3ns（用于整數(shù)N模式）。此脈沖可確保PFD轉(zhuǎn)換功能中不存在死區(qū)，并提供一致的參考雜散電平。