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微波频率合成器提供多倍频程覆盖范围和出色的相位噪声性能
录入时间:2020/11/18 9:44:14

Microwave Synthesizer Offers Multioctave Frequency Coverage and Excellent Phase Noise Performance

ADI,www.analog.com

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ADI新推出的ADF5610是一款集成式锁相环(PLL)和压控振荡器(VCO)。

频率覆盖范围

ADF5610总共覆盖8个倍频,VCO基波频率范围为3.65-7.3GHz,此频率可反馈给PLL,以最小化相位噪声。单端输出(RFOUT)使基波频率翻倍,可提供7.3-14.6GHz频率,而差分输出通过使用1/2/4/8/16/32/64/128分频设置,同时支持57MHz至14.6GHz全频率范围。

ADF5610的VCO架构可实现出色的宽带频率合成器性能,同时在10GHz、100kHz偏置时,标称开环相位噪声为–114dBc/Hz。在仅使用一个无源环路滤波器的情况下,内部状态机就可以使频率建立时间低于40μs;除非需要更快的建立时间,否则无需使用额外的电路或查找表(LUT)。

适合转换器时钟应用的出色PLL性能

虽然ADF5610内部的PLL具有中等品质因数(FOM)–229dBc/Hz(高电流模式下为–232dBc/Hz),但考虑到1/f噪声(–129dBc/Hz)和出色的VCO相位噪声特性,则可以实现低于38fs(1kHz至100MHz集成限值)的rms抖动。因此,ADF5610非常适合要求严苛的转换器时钟应用。环路滤波器电阻值应保持最小,以在高频率(100MHz)范围内实现较低的热噪声。为了达到这个性能水平,必须使用超低噪声基准电压源。

通信和仪器仪表LO

除了很宽的频率覆盖范围、行业领先的相位噪声和极快的锁定时间之外,ADF5610还具有其他特性,因此非常适合无线和仪器仪表应用。在这些应用中,ADF5610一般作为本地振荡器(LO)使用。

24位小数分辨率相当不错,与ADF5610的精确频率模式功能配合使用时,有可能实现零(0Hz)误差频率生成。将ADF5610用作本地振荡器时,因为标称输出功率为5dBm,所以可以直接通过RFOUT端口驱动有源混频器,这样无需额外的放大电路,可以节省宝贵的电路板空间。采用单端方式使用时,差分分频器(PDIVOUT/NDIVOUT)的标称输出功率为2dBm,但是,在窄带应用中,可以通过低损耗巴伦或混合耦合器将差分进行组合,以实现1~2dB输出功率的增加。

如今低功耗非常重要,ADF5610在低电流模式、禁用输出分频器时,只消耗低于700mW的功率,即使在最坏情况(高性能模式,输出分频器设为128分频)下,其功耗仅稍高于1W。即使在低电流模式下,ADF5610的相位噪声仅增加2dBc/Hz。

ADF5610还具有出色的杂散性能,PFD杂散低至-105dBc,带内未滤波的整数边界杂散标称值为-45dBc。

小尺寸

ADF5610采用7mm×7mm、48引脚基板栅格阵列(LGA)封装。工作时只需极少的外部去耦,因此可以使用小型解决方案实现出色性能。为实现最佳性能,建议使用优质低压降(LDO)稳压器,例如ADM7150LT3045/LT3042HMC1060。VCO需要5V电源,其余的电路则使用3.3V电轨供电。ADF5610可以使用ADI simPLL™进行仿真,以帮助用户设计实现完整的PLL频率合成器所需的适当外部元件电路。

结论

ADF5610具备行业领先的频率覆盖范围、出色的相位噪声性能、高输出功率、低功耗和小尺寸,因此能够满足新通信和仪器仪表系统的严苛要求。

1ADF5610的功能框图。

2RMS抖动:8.0GHz

3RMS抖动:14.4GHz


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