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数字锁相式频率合成器问世。60年代后期,全晶体管化的微波频率合成技术已应用于通信设备。随着大规模集成电路的发展,新的全数字化的频率合成技术得以实现。80年代频率合成技术进入毫米波范围。频率合成技术广泛用于通信、导航、雷达和测量等设备中。测量设备采用频率合成技术能提高测量精度,并易于与微处理机相结合,实现测量的自动化。 卫星地面站接收的中频信号为标准的70 mhz信号,直接输入到数字接收机会使接收机的采样频率较高,不利于接收机稳定工作。本文通过对adi公司生产的集成锁相芯片adf4360-8和ad8343的使用,实现卫星通信地球站中频70 mhz~11.4 mhz的频率转换,从而减低接收机的采样频率,减小接收机的工作复杂性,为接收机的稳定工作提供良好的运行条件。 1 adf4360-8芯片介绍及工作原理 1.1 芯片介绍 adf4360-8芯片是一种完全综合合成器和压控振荡器,它是一款高性能的pll芯片,具有很宽的工作频带。 adf4360-8主要由一个14 bit可编程参考r计数器、一个24 bit数据寄存器、一个24 bit功能锁存器、压控震荡器、相位比较器、锁定检测器、多路
控范围为-13 dbm~—4 dbm; 可编程双模前置分频器8/9、16/17、32/33; 模拟和数字锁定检测; 内部集成vco。 3 应用设计实例 高性能的本振信号是影响混频器输出频谱纯度的主要因素。利用锁相环频率合成技术设计的本振源能为混频电路提供性能良好的本振载波。在wlan中,混频器需将来自ap的2.4 ghz的信号下变换到950 mhz,以使信号能在特定的电缆上传输。混频器结构图如图2所示。adf4360-4产生1.5 ghz的本地振荡器(lo),混频器采用ad8343,f1为900 mhz~1000 mhz的带通滤波器。f2为24 ghz~2.5 ghz的带通滤波器。pa的信号功率较大,超过ad8343门限,必须衰减,att为衰减网络。 3.1 电路设计及参数确定 外部晶体振荡器为20 mhz,具有高稳定性。该晶体振荡器不仅为adf4360-4提供参考频率,还为控制adf4360-4的fpga器件提供时钟。晶体振荡器接adf4360-4的参考时钟输入引脚clk_ref,在内部电荷泵输出引脚cp和vco输出引脚vtune之间接入环路滤波电路。 三
只要把两个 dac 交错接入一个单元,你就可以有效地使一个 dac 的采样速率增加一倍。轮流更新每个 dac,并切换到合适的输出端,就可以使整个系统的有效吞吐率加倍。在复用这些 dac 的输出时使用高质量的高速开关,这对系统总体性能是至关重要的。本设计实例中的电流型 dac 考虑到输出开关的电流导引实施。电流导引使用的两个差分晶体管对,以四象限乘法器的形式交叉耦合(图 1)。在这种结构中,晶体管的饱和电压最小,电压摆幅很小,而开关速度很高。 2.5ghz 的ad8343 型混频器包含一个可用高速电流型开关的完整四象限乘法器结构。ad8343 内部的偏置电路把发射极直流电压设定为大约 1.2v,而发射极直流电压又反过来设定 dac 输出端必需的依从电压。只是在基极连线上有一个最小驱动信号时,发射极才以虚拟的交流接地出现。这些节点的电压摆幅减小,可将寄生电容的影响减小到最低程度。本设计实例使用两个 ad8343 混频器作为高速开关,以便复用来自两个 ad9731 型dac 的差分输出电流(图 2)。在混频器的输出侧,终端电阻器为电源留出了直流路径,为电流—电压转换做好了准备,并表现为 50ω