锁相环频率合成器的方案研究

作者：时间：2009-03-24来源：网络收藏

随着大规模集成电路的发展，各种新型的频率合成器和频率合成方案不断涌现，利用锁相环频率合成技术研制出了很多频率合成集成电路。本文介绍一种以摩托罗拉公司生产的MC145152芯片的为基础的频率合成器。这种锁相环频率合成器的稳定度和准确度与基准频率一致，从总体结构上看由单片机、锁相环及可编程分频器三部分组成。其中可编程分频器是单片微机与锁相环之间的接口，同时也是组成数字锁相频率合成器的关键部件，在移动通信陆地电台等领域有着广泛的应用。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/188997.htm

1 MC145152芯片的特点及功能

MC145152是MOTOROLA公司生产的大规模集成电路，是16比特并行输入并行输入数据编程的双模锁相环频率合成器，该芯片内含参考频率振荡器、可供用户选择的参考分频器(分频比为8，64，128，256，512，1 024，1 160，2 048)，双端输出的数字鉴相器、控制逻辑、10比特可编程的÷N计数器(分频比为3～1 023)、6比特可编程÷A计数器(计数范围为0～63)和锁定检测等部分。其中，10比特÷N计数器、6比特÷A计数器、模拟控制逻辑和外接双模前置分频器组成吞脉冲程序分频器，吞脉冲程序分频器的总分频比为：N总=NP+A，其内部组成框图如图1所示。

(1)他与双模(P／(P+1))分频器同时使用，有一路双模分频控制输出MC。当MC为低电平时，双模分频器用(P+1)去除；当MC为高电平时，双模分频器用模数P去除。

(2)他有A计数器和N计数器两个计数器。他们与双模(P／(P+1))分频器提供了总分频值(NP+A)。其中，A、N计数器可预置。N的取值范围为3～1 023，A的取值范围为0～63。A计数器计数期间，MC为低电平；N计数器计数(N-A)期间，MC为高电平。

(3)他有一个参考振荡器，可外接晶体振荡器。

(4)他有一个R计数器，用来给参考振荡器分频，R计数器可预置，R的取值范围：8，64，128，256，512，1 024，1 160，2 048。

(5)他有两路鉴相信号输出，其中，φR，φV用来输出鉴相误差信号，LD用来输出相位锁定信号。

MC145152的工作原理；参考振荡器信号经R分频器分频后形成fR信号。压控振荡器信号经双模(P／(P+1))分频器分频，再经A，N计数器分频器后形成fv信号，fv=fvco／(NP+A)。fR信号和fV信号在鉴相器中鉴相，输出的误差信号(φR，φV)经低通滤波器形成直流信号，直流信号再去控制压控振荡器的频率。

当整个环路锁定后，fO=fR且同相，fVCO=(NP+A)fR，便可产生和基准频率同样稳定度和准确度的任意频率。

2 909～915 MHz数字锁相环频率合成器的设计