基于ADF4113的本振源設(shè)計(jì)

　　頻率合成技術(shù)是指能由一個(gè)高穩(wěn)定度和準(zhǔn)確度的標(biāo)準(zhǔn)參考頻率，經(jīng)過(guò)一系列的處理，產(chǎn)生大量離散的具有同一穩(wěn)定度和準(zhǔn)確度的信號(hào)頻率輸出，并且輸出信號(hào)的頻率可由數(shù)字信號(hào)控制改變。頻率合成的基本方法有3種：直接頻率合成、鎖相式頻率合成以及直接數(shù)字頻率合成。

　　1 鎖相式頻率合成器的基本原理

　　鎖相式頻率合成器是一種建立在相位負(fù)反饋基礎(chǔ)上的閉環(huán)控制系統(tǒng)，主要由鑒相器、環(huán)路濾波器和壓控振蕩器組成。輸人參考信號(hào)與壓控振蕩器的輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)鑒相器，產(chǎn)生一個(gè)對(duì)應(yīng)于兩個(gè)信號(hào)相位差的誤差電壓，該誤差電壓經(jīng)環(huán)路濾波器后濾除其中的高頻分量和噪聲，并向VCO輸送一個(gè)控制電壓去調(diào)整壓控振蕩器的頻率。當(dāng)環(huán)路鎖定時(shí)輸入?yún)⒖夹盘?hào)與壓控振蕩器的輸出信號(hào)頻差為零，相位差不再隨時(shí)間變化。這時(shí)誤差電壓為一固定值，環(huán)路進(jìn)入鎖定狀態(tài)。鎖相式頻率合成器對(duì)相位噪聲和雜散等具有很好的抑制作用，而且調(diào)試簡(jiǎn)單，因而目前被廣泛應(yīng)用于電視、儀表、通信等許多領(lǐng)域。

　　2 ADF4113的工作原理及特點(diǎn)

　　ADF4113是美國(guó)ADI公司生產(chǎn)的一款高性能鎖相頻率合成芯片，他由1個(gè)數(shù)字鑒相器、1個(gè)高精度電荷泵、1個(gè)可編程參考分頻器R、1個(gè)可編程A，B計(jì)數(shù)器以及1個(gè)雙模分頻器(P/P+1)組成。如圖1所示。

　　2.1 工作原理

　　ADF4113從外部輸入的信號(hào)只有標(biāo)準(zhǔn)頻率源信號(hào)和控制信號(hào)。標(biāo)準(zhǔn)頻率源信號(hào)經(jīng)過(guò)耦合電路差分輸入到ADF4113后，經(jīng)14位的R分頻器得到鑒相基準(zhǔn)頻率送至鑒相器。控制信號(hào)由時(shí)鐘信號(hào)CLK、數(shù)據(jù)信號(hào)DATA和使能信號(hào)LE組成。在CLK的控制下，由串口輸入24位數(shù)據(jù)信號(hào)，暫時(shí)存放在24位輸入寄存器中。在接收到LE后，先前輸入的24位數(shù)據(jù)根據(jù)地址位到達(dá)對(duì)應(yīng)的鎖存器。當(dāng)ADF4113接收到反饋回來(lái)的輸出頻率后，首先通過(guò)預(yù)引比例因子P，經(jīng)A，B分頻器，得到分頻以后的反饋信號(hào)，輸入到鎖相器。與分頻以后的標(biāo)準(zhǔn)頻率源信號(hào)在鑒相器中比較，輸出低頻控制信號(hào)以控制外部VCO的頻率，使其鎖定在參考頻率的穩(wěn)定度上。

　　ADF4113的分頻比N通過(guò)設(shè)置預(yù)引比例因子P和A、B分頻器實(shí)現(xiàn)，算法為N=B