概述
ADF4150HV是一款集成高壓電荷泵的4.4 GHz小數(shù)N分頻或整數(shù)N分頻頻率合成器。可以使用該頻率合成器直接驅(qū)動(dòng)外部寬帶VCO，從而無(wú)需運(yùn)算放大器便可實(shí)現(xiàn)更高的調(diào)諧電壓,這可以簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，降低成本，同時(shí)改善相位噪聲，因?yàn)榕c無(wú)源濾波器相比，有源濾波器拓?fù)渫鶗?huì)降低相位噪聲性能。

VCO頻率可進(jìn)行1/2/4/8或16分頻，因此用戶可以產(chǎn)生低至31.25 MHz的RF輸出頻率。對(duì)于要求隔離的應(yīng)用，RF輸出級(jí)可以實(shí)現(xiàn)靜音。靜音功能既可以通過(guò)引腳控制，也可以通過(guò)軟件控制。

所有片內(nèi)寄存器均通過(guò)簡(jiǎn)單的三線式接口進(jìn)行控制。電荷泵采用6 V至30 V電源供電，器件的其余部分則采用3.0 V至3.6 V電源供電，不用時(shí)可以關(guān)斷。
數(shù)據(jù)表：*附件：ADF4150HV高壓小數(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(wú)線基礎(chǔ)設(shè)施
• 微波點(diǎn)對(duì)（多）點(diǎn)無(wú)線電
• VSAT 無(wú)線電
• 測(cè)試設(shè)備
• 軍用和雷達(dá)應(yīng)用
• 私有/陸地移動(dòng)無(wú)線電

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
• 高壓電荷泵：6V至30V
• 調(diào)整范圍：1.0 V至29 V（或Vp供電軌的± 1 V）
• RF帶寬達(dá)3.0 GHz
• 可編程1/2/4/8/16分頻輸出
• 頻率合成器電源電壓范圍：3.0 V至3.6 V
• 可編程雙模預(yù)計(jì)數(shù)器：4/5或8/9
• 可編程的輸出功率
• 可編程電荷泵電流
• RF輸出靜音功能
• 三線式串行接口
• 模擬和數(shù)字鎖定檢測(cè)

框圖

時(shí)序圖

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開(kāi)關(guān)通常閉合，SW3開(kāi)關(guān)通常斷開(kāi)。掉電時(shí)，SW3閉合，SW1和SW2斷開(kāi)。這樣，在掉電期間，**REF_{IN}**引腳不會(huì)有負(fù)載。

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。該分頻比由INT、FRAC和MOD值決定，如圖15所示。

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(jiàn)“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。
• RF Divider是對(duì)VCO頻率進(jìn)行分頻的輸出分頻器。
• 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)（2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（0或1）。
• 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(cè)。

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）和高壓電荷泵

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(jiǎn)化示意圖。

PFD包含一個(gè)延遲元件，用于將抗鋸齒脈沖寬度設(shè)置為4.2ns。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。

高壓電荷泵采用ADI公司的專有高壓工藝設(shè)計(jì)，可使電荷泵在由30V電源供電時(shí)，輸出高達(dá)29V的電壓。高壓電荷泵在與高壓VCO接口時(shí)，無(wú)需有源濾波。