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《利用MC145152-2设计吞脉冲锁相频率合成器》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第25卷第6期零陵学院学报Vo1.25No.62004年11月JournalofLinglingUniversityNov.2004利用MC145152-2设计吞脉冲锁相频率合成器何红松(湖南科技学院电子工程与物理系，湖南永州425006)摘要:本文首先介绍专用集成锁相频率合成器芯片MC145152-2的结构特点和应用原理，然后介绍吞脉冲程序分频器原理，最后详细讨论用MC145152-2和MC12017构成吞脉冲锁相频率合成器电路的设计方法。关键词:PLL频率合成器;双模前置分频器;吞脉冲程序分频器;电路设计*中图分类号:041文献标识码:A文章编号:
2、1671-9697(2004)06-0071-04引言吞脉冲锁相频率合成是频率合成技术中的佼佼者，他结合了吞脉冲程序分频器和CMOS集成电路的优点，具有工作频率高，频率间隔小，功耗小等特点，因此被广泛应用于无线通信等领域。MC145152-2是MOTOROLA公司开发的锁相频率合成器大规模集成电路，采用CMOS工艺降低功耗的同时却限制了自身的工作频率，5V电源时，最高频率仅为20MHz,这限制了其在无线通信领域的直接应用。本文创新设计理念，将具有更高工作频率的双模前置分频器引入设计，共同构成“吞脉冲式锁相频率合成器”，在不改变分辨率的情况下，将输出频率
3、提高很多。1.MC145152-2的结构特点和引脚功能MC145152-2是可以通过N计数器和A计数器的16位并行输入口以及R计数器的3位并行口进行编程的专用PLL频率合成器芯片，内部结构方框图如图to片内主要集成了包括一个12bit可编程=R参考分频器，一个lObit可编程=N主计数器，一个6bit可编程=A辅助计数器，一个模式控制器，一个12*8参考分频码译码器，一个数字鉴相器和一个锁定检测器。片内不包括压控振荡器、环路滤波器等电路单元，这样，用户可以根据实际系统要求自行设计压控振荡器和环路滤波器，再与该集成电路共同构成满足要求的频率合成器，从而增
4、加了设计的灵活性。05}-in图1MC145152-2万4C.图MC145152-2的封装有双列直插封装(DIP)和贴片封装(SOG)两种，引脚均为28脚，这28只引脚大致可以分为三类:输入引脚22只，输出引脚4只和电源引脚2只。这些引脚的详细功能如下。OSCin和OSCout，引脚分别为Pin27,Pin26,这两只引脚可以外接晶振也可作为外部参考信号输入引脚。本文设计采用外接晶振。Fin(Pinl)计数器信号输入引脚，作为上升沿触发的N和A计数器的输入端，信号可以从VCO来，也可以通过前置分频器产生，本文引入双模前置分频器进行设计，可以大大提高工作
5、速度。:收稿日期:2004-10-11作者简介:何红松，男，28岁，助教，主要从事高频电路、信号与系统的教学与研究。71RAO,RA1,RA2(Pin4,5,6)参考分频比地址码输入引脚，3位输入对应8(23)种可能的分频值。当三位地址码均为高电平1时，分频值为2048，本文设计即采用该分频模式。NO-N9(Pins11-20)1Obit=N计数器编程输入引脚，分频比范围:3一1023(20-1)aAO-A5(Pins23,21,22,24,25,10)6bit=A计数器编程输入引脚，分频比范围:0一63(26-1)acpR,cpV(Pins7,8)鉴
6、相器双端输出引脚，用于输出环路误差信号。该误差信号控制VCO的频率发生相应的变化。MC(Pin9)至双模前置分频器模式控制信号输出引脚，控制信号通过片内控制逻辑电路产生，根据模式控制电平的高低，控制双模前置分频器的分频比为P或P+loLD(Pin28)锁定检测信号翰出引脚，当环路锁定时，锁定检测器从该引脚输出一个高电平。VDD,VSS(Pin3,2)分别为正负电源引脚，正电源范围可从+3-+9V，负电源脚通常接地。2.吞脉冲程序分频器原理2.1MC12017简介MC12017是MOTOROLA公司开发的双模前置分频器专用中规模集成电路，专为内部不含前置
7、分频器的集成锁相频率合成器度身定造。具有64和65两种分频模值，最高工作频率可达到225MHzo2.2吞脉冲程序分频器的构成和工作原理将MC12017与MC145152-2片内的两个可编程分频器及片内模式控制器连接即构成吞脉冲程序分频器，结构框图如图2所示。MC145152-2图2VCO来的信号f0不直接送入MC145152-2内部分频器，而是先输入双模前置分频器MC12017进行前置分频后再送入片内两分频器分频，得到频率为fo’的信号送到鉴相器与参考分频器来的参考信号fr进行相位比较。双模前置分频器的分频模值由片内控制逻辑控制。工作原理如下:一个计数
8、周期开始时，设模式控制电平是低电平0，双模前置分频器以65的分频模值与片内主(N)、辅(A)两
