鎖相環(huán)頻率合成器的方案研究
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隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展，各種新型的頻率合成器和頻率合成方案不斷涌現(xiàn)，利用鎖相環(huán)
頻率合成技術研制出了很多頻率合成集成電路。本文介紹一種以摩托羅拉公司生產(chǎn)的MC145152芯片的為基礎的頻率合成器。這種鎖相環(huán)頻率合成器的穩(wěn)定度和準確度與基準頻率一致，從總體結構上看由單片機、鎖相環(huán)及可編程分頻器三部分組成。其中可編程分頻器是單片微機與鎖相環(huán)之間的接口，同時也是組成數(shù)字鎖相頻率合成器的關鍵部件，在移動通信陸地電臺等領域有著廣泛的應用。
1 MC145152芯片的特點及功能
MC145152是MOTOROLA公司生產(chǎn)的大規(guī)模集成電路，是16比特并行輸入并行輸入數(shù)據(jù)編程的雙模鎖相環(huán)頻率合成器，該芯片內含參考頻率振蕩器、可供用戶選擇的參考分頻器(分頻比為8，64，128，256，512，1 024，1 160，2 048)，雙端輸出的數(shù)字鑒相器、控制邏輯、10比特可編程的÷N計數(shù)器(分頻比為3～1 023)、6比特可編程÷A計數(shù)器(計數(shù)范圍為0～63)和鎖定檢測等部分。其中，10比特÷N計數(shù)器、6比特÷A計數(shù)器、模擬控制邏輯和外接雙模前置分頻器組成吞脈沖程序分頻器，吞脈沖程序分頻器的總分頻比為：N總=NP+A，其內部組成框圖如圖1所示。
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(1)他與雙模(P／(P+1))分頻器同時使用，有一路雙模分頻控制輸出MC。當MC為低電平時，雙模分頻器用(P+1)去除；當MC為高電平時，雙模分頻器用模數(shù)P去除。
(2)他有A計數(shù)器和N計數(shù)器兩個計數(shù)器。他們與雙模(P／(P+1))分頻器提供了總分頻值(NP+A)。其中，A、N計數(shù)器可預置。N的取值范圍為3～1 023，A的取值范圍為0～63。A計數(shù)器計數(shù)期間，MC為低電平；N計數(shù)器計數(shù)(N-A)期間，MC為高電平。
(3)他有一個參考振蕩器，可外接晶體振蕩器。
(4)他有一個R計數(shù)器，用來給參考振蕩器分頻，R計數(shù)器可預置，R的取值范圍：8，64，128，256，512，1 024，1 160，2 048。
(5)他有兩路鑒相信號輸出，其中，φR，φV用來輸出鑒相誤差信號，LD用來輸出相位鎖定信號。
MC145152的工作原理；參考振蕩器信號經(jīng)R分頻器分頻后形成fR信號。壓控振蕩器信號經(jīng)雙模(P／(P+1))分頻器分頻，再經(jīng)A，N計數(shù)器分頻器后形成fv信號，fv=fvco／(NP+A)。fR信號和fV信號在鑒相器中鑒相，輸出的誤差信號(φR，φV)經(jīng)低通濾波器形成直流信號，直流信號再去控制壓控振蕩器的頻率。
當整個環(huán)路鎖定后，fO=fR且同相，fVCO=(NP+A)fR，便可產(chǎn)生和基準頻率同樣穩(wěn)定度和準確度的任意頻率。
2 909～915 MHz數(shù)字鎖相環(huán)頻率合成器的設計
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