引言
对现代无线通信来说，将晶体振荡器的高频率稳定性与LC振荡器的宽可调性结合起来的方法是必要的。在频率合成中我们找到了这两种性能。频率合成是从一个单一频率的低频晶体振荡器中产生多种特别精确频率的一种方法。在大多数接收机、发射机、收发报机和测试设备中，频率合成是产生各种频率的主要技术。到目前为止，最普遍的频率合成方法是利用锁相环。图1给出了锁相环的基本组成结构。
锁相技术是一种相位负反馈技术，它是通过比较参考振荡的输出信号与VCO（压控振荡器）输出信号分频后的相位。取出与这两个信号的相位差成正比的电压作为误差电压来控制VCO的频率，达到使其与输入信号频率相等的目的。其中，鉴相器比较两输入信号的相位，将差值转换成电压输出。低通滤波器滤除鉴相器输出电压中的高频成分和噪声，取出平均分量去控制VCO的频率。VCO是频率受电压控制的振荡器，理想的频率受控特性应为线性的。它的输出分频后送到鉴相器已输入端，提供负反馈。
图 1(略)
传统的锁相电路的缺点在于使用器件多，电路复杂度高，组成部分是分离的，占用空间大，调试费时费力，难以产生所需的频率。锁相环路中，输出相位对外部干扰是敏感的，必须保证频率产生过程不受外界干扰，而现代收发机的设计日趋复杂，在收发机的小型化设计中，实现这一点对设计工程师是一个挑战。
ADF4360-7芯片介绍
ADF4360-7是个集成的整数-N合成器和压控振荡器（VCO）。它的中心频率由外置电感决定。这允许频率范围从350MHz到1800MHz。另外还有一个二分频可选择，这样使用者可以得到175MHz~900MHz的RF输出。ADF4360-7对所有芯片上的寄存器的控制使用一个简单的3线控制。它工作电压在3.0V到3.6V之间，在不使用的时候也能关断。该芯片适用于无线手持设备（DECT，GSM，PCS，DCS，WCDMA）、测试设备、无线LNAs等。
它的工作原理如图2所示。
图 2(略)
该芯片主要由低噪声数字鉴相器， 精确电荷泵， 可编程参考分频器， 可编程A、B 计数器及双模前置分频器(P/P + 1) 等部件组成。数字鉴相器用来对R 计数器和N 计数器的输出相位进行比较，然后输出一个与二者相位误差成比例的误差电压。鉴相器内部还有一个可编程延迟单元， 用来控制翻转脉冲的宽度， 这个翻转脉冲保证鉴相器的传递函数没有死区，因此， 降低了相位噪声和参考杂散。精确电荷泵采用可编程电流设置完成输出。可编程参考分频器实际上是一个14bit 的R 计数器， 主要完成对外部恒温晶振进行分频，分频比的范围是1~16383， 从而得到参考频率。可编程A、B 计数器及双模前置分频器(P/P + 1) 共同完成主分频比N (N = B P+ A )， 双模前置分频器(P/P + 1) 也是可编程的， P 的取值有几种模式： 8/9，16/17， 32/33，64/65。芯片通电后，锁存器的输入顺序是这样的：1，R计数锁存器；2，控制锁存器；3，N计数锁存器。控制锁存器和N计数锁存器之间需要有时间间隔，使ADF4360在最初设置时有短暂过渡。
表1展示了ADF4360芯片上的三个锁存器结构。
表1(略)
使用AD公司的软件AD4360可以根据需要方便地设计寄存器数据。软件界面如图3。
图3(略)
ADF4360-7 应用实例
以 ADF4360-7为核心， 选择适合应 用需要的外部压控振荡器，设计相应的环路滤波器，即可构成低噪声低功耗高稳定度的频率合成器。
图4是某GSMR接收机中频率合成器的一个应用实例，其工作频率范围955MHz~959MHz。在该频率合成器中，外 部高精度高稳定的10MHz 参考时钟经RC匹配电路接到A DF4360-7的参考时钟 输入端(REFin ) ， 经 内部参考分频器(除50)后得到200kHz 的参考频率间 隔。ADF4360-7内部电荷泵的输出驱动环 路滤波器采用三 阶无源低通滤波器，参数设置：相位裕量 Up=45°，鉴相器灵敏度K d=2. 5mA ，环 路带宽ωp=10kHz，参 考频率间隔F REF =2 00kHz， 参考分频比 R=50，主 分频比N=RF OUT /F REF =4775。
图 4(略)
图5 是并口三个输入端的信号波形图，(a)(b)(c)分别是时钟，数据和使能端的信号输入波形。图6是MUXOUT的N分频器输出波形图，其频率等于信道宽度200kHz。图7则是得到的955MHz的信号示意图。
图 5(a)(略)
图 5(b)(略)
图 5(c)(略)
图 6(略)
图 7(略)
结束语
由于用ADF4360-7 在高频频段设计的频率合成器应用于许多高频系统，精简了倍频装置，简化了系统结构，降低了功耗和设备成本，因此，它在高频电路系统无线手持设备（DECT，GSM，PCS，DCS，WCDMA）、测试设备、无线LNAs中得到了广泛应用。 |
