概述
ADF4383 是一款高性能、超低抖動(dòng)、小數(shù) N 分頻鎖相環(huán) (PLL)，帶有集成電壓控制振蕩器 (VCO)，非常適合 5G 應(yīng)用或數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器時(shí)鐘應(yīng)用的本地振蕩器 (LO) 生成。高性能 PLL 具有 ?239 dBc/Hz 的品質(zhì)因數(shù)、低 1/f 噪聲和整數(shù)模式下 625 MHz 的高 PFD 頻率，可實(shí)現(xiàn)超低帶內(nèi)噪聲和綜合抖動(dòng)。ADF4383 可產(chǎn)生 10 GHz 至 20 GHz 基本倍頻范圍內(nèi)的頻率，從而無(wú)需使用次諧波濾波器。ADF4383 上的輸出分頻器可產(chǎn)生從 625 MHz 至 20 GHz 的完整輸出頻率范圍。

對(duì)于多數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器時(shí)鐘應(yīng)用，ADF4383 通過(guò)在 PLL 反饋環(huán)路中包含輸出分頻器，自動(dòng)將其輸出與輸入?yún)⒖歼呇貙?duì)齊。對(duì)于需要確定性延遲或延遲調(diào)整功能的應(yīng)用，提供分辨率 <1 ps 的可編程輸出延遲參考。通過(guò)參考跨多個(gè)設(shè)備和整個(gè)溫度的輸出延遲匹配，可以實(shí)現(xiàn)可預(yù)測(cè)且精確的多芯片對(duì)齊。

ADF4383 框圖十分簡(jiǎn)單，通過(guò)簡(jiǎn)化的串行外設(shè)接口 (SPI) 寄存器映射、外部 SYNC 輸入以及整數(shù)和小數(shù)模式下可重復(fù)的多芯片對(duì)齊，可以縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間。
數(shù)據(jù)表：*附件：ADF4383集成VCO的微波寬帶頻率合成器技術(shù)手冊(cè).pdf

應(yīng)用

• 高性能數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器時(shí)鐘
• 無(wú)線基礎(chǔ)設(shè)施（MC-GSM、5G、6G）
• 測(cè)試和測(cè)量

特性

• 基本 VCO 頻率范圍：10 GHz 至 20 GHz
• 與 [ADF4382]相比，VCO 相位噪聲改善高達(dá) 3 dB
• 20 GHz 時(shí)的積分 RMS 抖動(dòng) = 18 fs（積分帶寬：100 Hz 至 100 MHz）
• 20 GHz 時(shí)的積分 RMS 抖動(dòng) = 31 fs（ADC SNR 方法）
• VCO 快速校準(zhǔn)時(shí)間：<2 μs
• VCO 自動(dòng)校準(zhǔn)時(shí)間：<100 μs
• 相位本底噪聲：20 GHz 時(shí)為 ?156 dBc/Hz
• PLL 規(guī)格
  • ?239dBc/Hz：歸一化帶內(nèi)相位噪聲基底（整數(shù)模式）
  • ?287dBc/Hz：歸一化 1/f 相位本底噪聲
  • 625 MHz 最大相位/頻率檢波器輸入頻率
  • 4.5 GHz 參考輸入頻率
  • 典型雜散 fPFD：?90 dBc
• 參考輸出延遲規(guī)格
  • 傳播延遲溫度系數(shù)：0.06 ps/°C
  • 調(diào)整步長(zhǎng)：<1ps
• 多芯片輸出相位對(duì)齊
• 3.3V 和 5V 電源
• 支持 ADIsimPLL? 環(huán)路濾波器設(shè)計(jì)工具
• 7 mm × 7 mm、48 端子 LGA
• 工作溫度 ?40°C 至 +105°C

框圖

串行接口時(shí)序圖

引腳配置描述

典型性能特征

工作原理

鎖相環(huán)（PLL）是一種復(fù)雜的反饋系統(tǒng)，從概念上可視為一個(gè)頻率乘法器。該系統(tǒng)將輸入頻率（(REF_{IN})）與輸出頻率（(RFOUT)）進(jìn)行比較，并將兩者之間的相位和頻率差轉(zhuǎn)換為誤差電壓。此誤差電壓經(jīng)濾波后，用于控制壓控振蕩器（VCO）的頻率。VCO輸出與輸入?yún)⒖碱l率之間的比率由反饋回路中的分頻器設(shè)定。

PLL由幾個(gè)關(guān)鍵部分組成：參考輸入部分、鑒頻鑒相器（PFD）、電荷泵、環(huán)路濾波器、VCO和反饋分頻器。參考輸入部分為PFD提供穩(wěn)定的參考頻率。PFD比較參考頻率與反饋頻率的相位和頻率，并產(chǎn)生與兩者差值成正比的輸出。電荷泵將PFD的輸出轉(zhuǎn)換為電流，該電流由環(huán)路濾波器進(jìn)行積分和濾波。濾波后的電壓控制VCO的頻率，VCO輸出反饋至PFD，形成閉環(huán)系統(tǒng)。

在整數(shù)模式下工作時(shí)，反饋分頻器將VCO輸出除以整數(shù)N，N決定了輸出頻率與參考頻率的比率。在分?jǐn)?shù)模式下，反饋分頻器采用更復(fù)雜的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)分?jǐn)?shù)N分頻，從而能夠產(chǎn)生更精細(xì)間隔的輸出頻率。

PLL的性能受多種因素影響，包括參考頻率的穩(wěn)定性、PFD的特性、電荷泵電流、環(huán)路濾波器的設(shè)計(jì)以及VCO的特性。優(yōu)化這些參數(shù)對(duì)于實(shí)現(xiàn)低相位噪聲、快速鎖定時(shí)間和良好的雜散性能至關(guān)重要。