應用筆記介紹了如何計算使用不同參考頻率(即19.2MHz、20.72MHz等)的理想LO頻率的適當整數和小數分頻器值。它說明了Maxim的五個不同RF收發器的這兩個頻率之間的關系。
介紹
Maxim的所有2.4GHz至6GHz高集成度收發器均包括一個高性能小數N分頻頻率合成器,用于生成本振(LO)信號。小數N分頻頻率合成器通常由分辨率高達20位的鎖相環和集成寬帶壓控振蕩器(VCO)組成。產生高性能LO所需的唯一附加元件是基準輸入和無源環路濾波器。借助片上晶體振蕩器,這些收發器可以同時支持晶體和TCXO基準電壓源。
傳統的無線數據應用,如Wi-Fi和WiMAX,使用20MHz和40MHz參考輸入;因此,大多數控制軟件都是使用這些默認參考值設計的。對于使用不同參考頻率(即19.2MHz、30.72MHz等)的應用,用戶必須繞過控制軟件的圖形界面,將適當的整數和小數分頻器值直接輸入到寄存器表中,以獲得給定的參考輸入頻率。本應用筆記介紹了如何計算任何所需LO頻率和基準頻率的適當整數和小數分頻器值。它說明了五種不同的Maxim RF收發器這兩個頻率之間的關系。還顯示了用于控制這些參數的特定頻率合成器參數和寄存器位。每個部分都由一個示例支持,以顯示如何設置寄存器。??
射頻合成器
方框圖
RF 頻率合成器是一種負反饋控制系統,由基準電壓源、鑒頻鑒相器 (PFD)、電荷泵、環路濾波器、壓控振蕩器 (VCO)、N 計數器和 RF 輸出分頻器/乘法器組成(圖 1)。高頻VCO通過PFD將分頻VCO輸出與基準輸入進行比較,在頻率和相位上跟蹤穩定的低頻基準。PFD的輸出被饋入電荷泵,然后電荷泵產生與誤差成比例的電流輸出。電流在環路濾波器的幫助下轉換為電壓,然后調制VCO的調諧電壓。最后,為了減輕VCO牽引,混頻器的VCO輸出和LO輸入之間通常有乘法器和分頻器。
圖1.頻率合成器框圖。
MAX2829頻率合成器
方框圖
圖2.MAX2829頻率合成器框圖
合成器規格
典型電荷泵頻率 F聚苯乙烯= 20兆赫
參考輸入頻率范圍 F裁判= 20MHz 至 44MHz
R 分頻器:3 位
范圍 = 1 到 4
寄存器 5,位 D3:D1
D13 | D12 | D11 | D10 | D9 | D8 | D7 | D6 | D5 | D4 | D3 | D2 | D1 | D0 |
R[3] | R[2] | R[1] |
整數分頻比:8位
寄存器 3, D7:D0
D13 | D12 | D11 | D10 | D9 | D8 | D7 | D6 | D5 | D4 | D3 | D2 | D1 | D0 |
N[8} | N[7] | N[6] | N[5] | N[4] | N[2] | N[2] | N[1] |
小數分頻比:16位
寄存器 4, D13:D0
D13 | D12 | D11 | D10 | D9 | D8 | D7 | D6 | D5 | D4 | D3 | D2 | D1 | D0 |
F[16] | F[15] | F[14] | F[13] | F[12] | F[11] | F[10] | F[9] | F[8] | F[7] | F[6] | F[5] | F[4] | F[3] |
寄存器 3, D12:D13
D13 | D12 | D11 | D10 | D9 | D8 | D7 | D6 | D5 | D4 | D3 | D2 | D1 | D0 |
F[1] | F[2] |
頻率計算公式
LO頻率計算:
頻率分辨率:
在整數模式下:
最小頻率步進
在分數模式下:
最小頻率步進
寄存器設置示例
下面是一個示例,用于找出一組特定條件的整數和小數除法比寄存器的值。
讓我們假設:
F裁判= 26MHz 和所需的 F這= 2450MHz,設置 R =1
分頻比
因此:
N = 125 (d) = 10100011
F = 0.641025641 (d) = 1010010000011010
下載“VCO_PLL_Calculation_for_Transceivers” excel文件作為計算N和F寄存器值的工具。
MAX2830/MAX2831/MAX2832合成器
方框圖
圖3.MAX2830/MAX2831/MAX2832頻率合成器框圖
合成器規格
典型電荷泵頻率 F聚苯乙烯= 20兆赫
參考輸入頻率范圍 F裁判= 20MHz 至 44MHz
R 分頻器:1 位
范圍 = ÷ 1 或 ÷ 2
寄存器 5,位 D2
D13 | D12 | D11 | D10 | D9 | D8 | D7 | D6 | D5 | D4 | D3 | D2 | D1 | D0 |
R[1] |
整數分頻比:8位
寄存器 3, D7:D0
D13 | D12 | D11 | D10 | D9 | D8 | D7 | D6 | D5 | D4 | D3 | D2 | D1 | D0 |
N[8] | N[7] | N[6] | N[5] | N[4] | N[3] | N[2] | N[1] |
小數分頻比:20位
寄存器 4, D13:D0
D13 | D12 | D11 | D10 | D9 | D8 | D7 | D6 | D5 | D4 | D3 | D2 | D1 | D0 |
F[20] | F[19] | F[18] | F[17] | F[16] | F[15] | F[14] | F[13] | F[12] | F[11] | F[10] | F[9] | F[8] | F[7] |
寄存器 3, D13:D8
D13 | D12 | D11 | D10 | D9 | D8 | D7 | D6 | D5 | D4 | D3 | D2 | D1 | D0 |
F[6] | F[5] | F[4] | F[3] | F[2] | F[1] |
頻率計算公式
LO頻率計算:
頻率分辨率:
在整數模式下:
最小頻率步進
在分數模式下:
最小頻率步進
寄存器設置示例
下面是一個示例,用于找出一組特定條件的整數和小數除法比寄存器的值。
讓我們假設:
因此
N = 94 (d) = 01011110
F = 0.23076923 (d) = 00111011000100111011
下載“VCO_PLL_Calculation_for_Transceivers” excel文件作為計算N和F寄存器值的工具。
MAX2837頻率合成器
方框圖
圖4.MAX2837頻率合成器框圖
合成器規格
典型電荷泵頻率范圍 F聚苯乙烯= 11MHz 至 40MHz
參考輸入頻率范圍 F裁判= 20MHz 至 44MHz
R 分頻器:2 位
范圍 = ÷ 1、÷ 2、÷ 4、÷ 8
寄存器 20,位 D2:D1
D9 | D8 | D7 | D6 | D5 | D4 | D3 | D2 | D1 | D0 |
R[2] | R[1] |
整數分頻比:8位
寄存器 19, D7:D0
D9 | D8 | D7 | D6 | D5 | D4 | D3 | D2 | D1 | D0 |
N[8] | N[7] | N[6] | N[5] | N[4] | N[3] | N[2] | N[1] |
小數分頻比:20位
寄存器 18, D9:D0 , MSB
D9 | D8 | D7 | D6 | D5 | D4 | D3 | D2 | D1 | D0 |
F[20] | F[19] | F[18] | F[17] | F[16] | F[15] | F[14] | F[13] | F[12] | F[11] |
寄存器 17, D9:D0, LSB
D9 | D8 | D7 | D6 | D5 | D4 | D3 | D2 | D1 | D0 |
F[10] | F[9] | F[8] | F[7] | F[6] | F[5] | F[4] | F[3] | F[2] | F[1] |
頻率計算公式
LO頻率計算:
頻率分辨率:
在整數模式下:
最小頻率步進
在分數模式下:
最小頻率步進
寄存器設置示例
下面是一個示例,用于找出一組特定條件的整數和小數除法比寄存器的值。
讓我們假設:
F裁判= 26MHz 和所需的 F這= 2450MHz,設置 R = 2,因為 F聚苯乙烯仍在典型范圍內。
分頻比
N = 251 (d) = 11111011
F = 0.2820513(d) = 01001000001101001000
下載“VCO_PLL_Calculation_for_Transceivers” excel文件作為計算N和F寄存器值的工具。
MAX2850/MAX2851頻率合成器
方框圖
圖5.MAX2850/MAX2851頻率合成器框圖
合成器規格
典型電荷泵頻率 F聚苯乙烯= 40兆赫
典型基準輸入頻率 F裁判= 40兆赫
R 分頻器:2 位
范圍 = ÷ 1、÷ 2、÷ 4、÷ 8
寄存器 18,位 D9:D8
D9 | D8 | D7 | D6 | D5 | D4 | D3 | D2 | D1 | D0 |
R[2] | R[1] |
整數分頻比:8位
寄存器 15, D7:D0
D9 | D8 | D7 | D6 | D5 | D4 | D3 | D2 | D1 | D0 |
N[8] | N[7] | N[6] | N[5] | N[4] | N[3] | N[2] | N[1] |
小數分頻比:20位
寄存器 16, D9:D0 , MSB
D9 | D8 | D7 | D6 | D5 | D4 | D3 | D2 | D1 | D0 |
F[20] | F[19] | F[18] | F[17] | F[16] | F[15] | F[14] | F[13] | F[12] | F[11] |
寄存器 17, D9:D0, LSB
D9 | D8 | D7 | D6 | D5 | D4 | D3 | D2 | D1 | D0 |
F[10] | F[9] | F[8] | F[7] | F[6] | F[5] | F[4] | F[3] | F[2] | F[1] |
頻率計算公式
LO頻率計算:
頻率分辨率:
在整數模式下:
最小頻率步進
在分數模式下:
最小頻率步進
寄存器設置示例
下面是一個示例,用于找出一組特定條件的整數和小數除法比寄存器的值。
讓我們假設:
F裁判= 32MHz 和所需的 F這= 5380MHz,設置 R = 1。
分頻比
N = 84 (d) = 01010100
F = 0.0625 (d) = 0001 000000000000000000
審核編輯:郭婷
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