集成锁相频率合成器MC145152典型应用

1993．№4(总6,4期) 电光系统 ③ ． 集成锁槽频率合成器MC145152的典型应用 严 峻 -I- ’7 ／ 【摘睾】本文介绍了美NMOTOROLA~-N的MC145152系列的集成频率合成器，并弓 出了其中代表电路MC145152的典型应用。 【主囊=诃1】频率合成氍 - 。 。 _ _ — _ _ _ _ — ‘ 一 t 篷h弋 一 、 概 述 ^ i t 在雷达、通信设备及无线电仪器仪表中，我们往往需要产生大量离散的频率点。通常韵 方法是对某一基准频率进行加、减、乘、除而获得的。随着集成电路技术和微型计算机技术 的发展，频率合成已逐渐发展成为能与计算机接口的全集成锁相频率合成。它的高可靠性、： 低成本及傥良的性能大：尺促进了它的迅速普及。MOTOROLA公司的MC145000系列便 是 近几年来应用较广，并被推选为优选电路的典型产品。． 一’ 集成锁相频率合成器是把频率合成器中的基准振荡器 (也可外接基准)、基准分频器 程序分频器以及相位检波器等主要部件，还有双模控制电路、锁存器、解码器、移位寄存豁 等辅助部件全都集成在一个芯片上的犬规模集成电路，只要外接环路滤波、压控振荡器、；双 模前置分频等少量电路即可构成一个完整的频率合成器。MC145000系列电路如表 1。下 面 就介绍其中具有代表性的MC145152典型应用电路。 ： 一 二、MC145152电路基本原理 MC145152是一·块由16泣并行码置定频率的双模CMOS、LSI单片锁相频率合成器电路。 原理框图如图 】。 电路内部共有八部分构成：参考译码器、只读存储器 (ROM)、参考振 荡 器、12位÷ R计数器、 6位÷A计数器、1O匣÷N计数器、双模控制逻辑及鉴相器与锁定状 态 检 测 电 路。 ． 在OSC‘_-OSC。两端接一定频率的晶体和适合的电容 (或由OSCi加入参考信号)它们 与芯片内的倒相器、电阻构成振荡电路，产生参考信 号fos，输 参考计数器 (包含二 分 频 器)。3位并行码 (R A。～R A。)经3_一 8译码器产生8位地址码 (D s～D 1)控制12× 8 ROM，从中读取相应的12 并行信息 (R 1。～R 1)控制l2级÷R计数器，以实现分频比 可编程的任务。．这样参考计数器的总分频比为 R： 堡，其输出 (频率为f )作为参考信号 加到鉴相。输入与译码逻辑、ROM信息、分频比R之间的关系如表 2。 第51页 维普资讯 http://www.cqvip.com 维普资讯 http://www.cqvip.com 1993．No．4(总64期) 电光系统 A(fR) 一 · (22)盘 5 一·● ⋯ t ∞；)口『】f3 fro) (J，) ～ (20) 冈 1 MC145152功能框图 B(fv) PD．． Pp．| LD (1) f a#fs， 叩R年叩N A(fR) B(fN PD·l A(f冀 f，． PD PD．2 LD PDo2 LD (3) f R fN， R N 图 2 鉴相器波形示意图 r 2、 fa= fN ， 叩R年 第5暑页 维普资讯 http://www.cqvip.com 电光系统 此外，来 自 控振荡嚣和双摸前置分频器 输入信号 (INs)经输入保护电路同时加 到 A和N计数器进行分频、计数。输入并行码 ((D A。～D A。)、 (D N o～D N。)通过缓 冲电路分别控制该两计数器的分频比，由于分频比N> ，因而 计数器先计满，输出脉冲 C使双模控制逻辑从MC；．0变为MC：-．I⋯ 融外接 双模前鳗分频换模计数，实 现 吞 脉 冲。N计数器计满后，输拙婀 卡卜B，将MC重置为MC=0状态 并将两计数器同时 复 零， 以等待下～循环。R、N计数栾的输出PD'oI、PD o 分另 反映信号A、B相位超前与滞后 情 况，该两f色压经低逦滤波去控制VCO的振荡频率、进行频率牵引，直到环 路 处 于 锁 定 状 态，即fR=fⅣ， R=叩Ⅳ，环路扫描停止，电压PD o h PD o 维持在高电平，锁 定 点 为2．5～ 8．5V。锁定移涎LD也为高电平，供锁定搪示。图 2 为三种典型情况下鉴相器输出波开 ． 电路的基本特性捐标如下： ： (1)R计数器分频比变化范围 8、64、128、2"56、512、1024、1160、2048共 8种。 (2)N计数器分频变化范围为3～1023。 (3)A计数器分频变化范围为 0～63。 (4)编程控制方式：并行码输入。 (5)最高输入振荡频率≤15MHz。 (9) 参考信号为片内撅荡或外接输入。 ． 轴箍特性为线性 ． ： Il ( )电源： +5 V。 。 ( 8)．封装：28引鲅双列直插。 一．‘ “ i 三、MC145152典型应用 ’ ‘ 菜 氍信号 中，微波锁相倍频器需要一个与5MHz基准相干 ，中频89~125MHz频 点。由于是微波锁倍器的输入，因此，对该中频抿部噪声和鉴相频率 趣制鏖要求很高。 设计时，．我们选用了÷64／65~高速双模前置分频 IiPB571C (fr 500MHz，鉴相频 率 为 12．5kHz，按双模分频计算式 (1)可计算出N和A 值 D =V N +A (i1) 其中D= 薯 ，=7145 为 分频比 V=64 A=0—63 代入式 ‘1)N的值取整为I11(小数点后 无 论 多 大 都 进 1取 整)，相应的 A = D 一64 N =7145—64×111 =41 把 N和A转换成二过制可 DN。～DN。和DA。～DA。的预置。 DN 0～ DN。： 1 1 1 1 0 1 1 0 0 0 DA 0～ DA 5： 1 0 0 1 0 1 第54页 维普资讯 http://www.cqvip.com L● t 图 3 89，3l25MHz锁倍器原理图 第55页 维普资讯 http://www.cqvip.com 电兜t系统 参考分 比为R= 5 (M H z 可 ) 一 4。。 ． ． 选RA。～RA ： o o o 分频比为 8，所以5MHz输入用74LS196先实现除5O，·这样总分频 ~L)b4oo 具体电路如图 3所示 ’ 。 。 四、结 论 通过对该电路的绽用，我们觉得它有许多优点。不仅改换频率方便、灵活。输出信号频 谱较好。实测结果，对根部噪声及鉴相频率的抑删均达75dB2~右，满足设备盼各项要求，是 一 种值得推广使用的电路 。 参考文献 [1] 标准集成电路数据手册— 通信电路 电孑工业出版社1991．9 [2] 移动通信 t鸣 国扬 ． 张厥盛编 宇航出皈社1989．11 ， ’ (上接第68页Y 该设备可以扫描选择的频段，当发现敌方发射体时就对其实施攻击。对 于单兵携带的每个重量不足26公斤 RJS3100，通过⋯个鞭状天线提供10}oW的发射 功 率， 每个单元可分为三个部分。其它的类型装备定向天线，输出功率蕾kW RACJAM Ai r的美国子公司提9~．AN／ULQ一19(V)3 HACJ(壹升飞机刚加通 信 和 干扰器)。该系统同时适于远距t离及近距离支援 该设备由一个ESM系 统、R．rS3：I；O1：r： 扰 器及一个片状天线组成。最后提到的韶分安装在尾浆上，还可放在直升飞机的安装其它东西 的部位。该系统被装在两个减震容器内，每个重量不足91公斤，附加虱UH～ 1=或娄似的直 升飞机的标准攻击点上。当干扰天线固定好时．，该系统可以在15分钟内安装完毕。一名操作 员控~,IIHACJ来截获2MHz~-OlGHz 信与，其它的操作人员进行干扰和逦信。 刘中杰译自 International Defcase Review))31o1．25． 12．1592 P1211~P1218 、 ． 周永华校 J ● ● ’ 一 第56贰 维普资讯 http://www.cqvip.com