PDF《产品介绍》

SR1018A 产品说明书 1.

3GHz 双通道频率合成器

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1 http://www.radiumcorp.com 产品介绍 SR1018A是一款双通道频率合成器,工作频率可达1.3GHz, 工作电压范围2.2V-5.5V. 包括两个双 模前置分频器,三个可编程分频器,两个鉴相器, 两个电流可调电荷泵,低噪音Colpitts型晶振器, 以及3线串行接口(DATA, CLK, EN). SR1018A采用的是 0.35um CMOS制作工艺,封装形式为16-TSSOP.可以应用到无绳电话,对讲机, 无线耳机,无线麦克风,无线遥控与通讯系统等. 主要特征性能 接收发射双通道频率合成器 工作频率范围: 10MHz~1.3GHz 双模前置分频器: 64/66 无死区鉴频鉴相器(PFD) 可编程电荷泵电流:100uA, 200uA, 400uA, 800uA 数字锁定检测 宽工作电压范围:2.2V~5.5V, 10MHz-550MHz 2.7V~5.5V, 500MHz~1.3GHz 低工作电流: 6mA @ 3.3v, 500MHz 工作频率 [email protected], 1GHz 工作频率 低静态漏电流 (powerdown): <

10uA 3线串行接口(DATA, CLK, EN) 低噪音Colpitts类型晶振器 TSSOP-16 封装 应用领域 无绳电话,对讲机,无线耳机/麦克风 便携式无线系统和其他无线通信系统 SR1018A 产品说明书 1.3GHz 双通道频率合成器

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2 http://www.radiumcorp.com 内部电路结构图

1 2

8 7

6 5

4 3

16 15

9 10

11 12

13 14 FIN1 VDD CP1 GND LD CK DATA EN FIN2 VDD CP2 GND SW OSCI OSCO BO Prescaler 64/66 N Counter CP PFD LD Control Circuit Prescaler 64/66 N Counter CP PFD SW XOSC R Counter 12B 17B 2B 2B 6B 管脚描述 SR1018A 产品说明书 1.3GHz 双通道频率合成器

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3 http://www.radiumcorp.com 引脚 符号 端口 引脚描述

1 FIN1 输入 通道1的前置分频器输入来自VCO的小 信号. 2,15 V DD 输入 电源电压输入 (2.2V-5.5V). 引脚2 和 引脚15在外部应该连起来.旁路电容应 该放的尽量靠近这些引脚,并且直接连 到地线.

3 CP1 输出 通道1的电荷泵输出端口. 连接到环路滤 波器,控制VCO的电压. 4,13 GND - 地线.引脚4 和引脚13在外部应该连起 来.

5 LD 输出 锁定检测输出.CMOS输出.

6 CLK 输入 串行数据的时钟输入端.数据在时钟的 上升沿输入到串行接口的19位移位寄存 器中.

7 DATA 输入 串行数据输入端.最低位首先输入,最 后两位是控制位.

8 EN 输入 装载使能输入端.当EN为高电平时,存 储在移位寄存器中的数据装载到4个锁 存器中的一个(由控制位决定).

9 BO 输出 晶体振荡器频率的缓冲输出.是CMOS 输出.

10 OSCO 输出 内部振荡器的输出端口.如果参考频率 是由内部振荡器产生的, OSCO端连到晶 振.如果参考频率是由外部提供的, OSCO悬空

11 OSCI 输入 内部振荡器的输入端口,当参考频率是 由内部振荡器产生时,OSCI连到晶振. 外部时钟驱动时,连到时钟源.

12 SW 输入/输出 开关转换端口,用来改变环路滤波器的 时间常数.漏端开路输出.

14 CP2 输出 通道2的电荷泵输出端口. 连接到环路滤 波器,控制VCO的电压.

16 FIN2 输入 通道2 的前置分频器输入来自VCO的小 信号. SR1018A 产品说明书 1.3GHz 双通道频率合成器

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4 http://www.radiumcorp.com 最大保存范围 参数 符号 最小值 典型值 最大值 单位 电源电压 V DD

0 5.5 V 在GND为0V时,任意端口 的输入 V I

0 5.5 V 存储温度范围 T S -55

150 ℃ 工作温度 T a -40

27 85 ℃ 焊接温度 (焊接

4 秒) T L

260 ℃ ESD电压(HBM) V ESD

2000 V SR1018A 产品说明书 1.3GHz 双通道频率合成器

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5 http://www.radiumcorp.com 电特性参数 参数 符号 测试条件 最小 典型 最大 单位 10MHz-550MHz 2.2 3.3 5.5 V 工作电压 V DD 550MHz-1.3GHz 2.7 3.3 5.5 V FIN1=FIN2=500MHz 6.3 7.3 mA 工作电流 I DD FIN1=FIN2=1GHz,-5dBm input 8.4 9.3 mA FIN 工作频率 FIN1, FIN2 VFIN1 =VFIN2 =-10dBm

10 1300 MHz FIN1=FIN2=10-550MHz -15 dBm FIN 输入灵敏 度VFIN1 , V FIN2 FIN1=FIN2=550MHz-1.3GHz -10 dBm OSCI 工作频 率FOSC

5 -

25 MHz OSCI 输入电 压VOSCI -10

0 5 dBm 电荷泵输出电 流ICP1 I CP2 I CP3 I CP4 CP1=0, CP2=0 V CP =1.5V CP1=1, CP2=0 V CP =1.5V CP1=0, CP2=1 V CP =1.5V CP1=1, CP2=1 V CP =1.5V ±0.1 ±0.2 ±0.4 ±0.8 mA 电荷泵漏电流 ICPL Standby mode, V CP =1.5V -1 - +1 uA CLK, DATA, EN 输入高电 压VIH V DD -0.4 5.0 V CLK, DATA, EN输入低电 压VIL -0.4 0.4 V 工作温度 T a -40

27 85 ℃ 漏电流 I SB Power down mode

10 uA SR1018A 产品说明书 1.3GHz 双通道频率合成器

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6 http://www.radiumcorp.com 2. 功能描述 SR1018A 是一个以锁相环(PLL)为基础的间接频率综合器,包括一个低噪音晶体振荡器,两个鉴相/鉴频 器,两个电流模电荷泵,一个可编程参考频率分频器,两个可编程反馈频率分频器, 和一个

3 线串行接口 (CLK, DATA, EN).SR1018A 与两个外置压控振荡器(VCO)和两个无源滤波器形成两个环路.通过

3 线串行接口配置参考频率分频器和反馈频率分频器的分频数,可以得到所需要的频率. 2.1 串行数据输入和时序 SR1018A通过3线串行接口(CLK, DATA, EN)由MCU控制内部存储器R COUNTER,通道1的N COUNTER,通道2 的N COUNTER和CONTROL LATCH(控制锁存器).在时钟信号CLK的上升沿,数据DATA从最低位开始依次移入移位寄存器 (LSB 最先存入, MSB最后存入).在EN的上升沿,移位寄存 器中的数据装载到缓冲器, 并在EN的下降沿,数据由缓冲器写到由组码(GROUP CODE)确定的锁存器 中. DATA最后两位组码(GROUP CODE)是4个锁存器的地址.4个锁存器分别控制CH1计数器(N1 counter), CH2计数器(N1 counter), 参考时钟计数器(R counter),和控制部分电路. 注释: (1) 数据的最低位(LSB)首先移入. (2) SR1018A没有电源电压时,CLK,DATA,EN端应该拉到低电平. (3) 电源开启时,R COUNTER数据应该先于N1 COUNTER和N2 COUNTER配置. (4) 控制锁存器数据应先于 N1 COUNTER 和N2 COUNTER 配置 SR1018A 产品说明书 1.3GHz 双通道频率合成器

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7 http://www.radiumcorp.com 2.2 串行数据组和分组码(GOURP CODE) DATA最后两位组码(GROUP CODE)是4个锁存器的地址.4个锁存器分别控制CH1计数器(N1 counter), CH2计数器(N1 counter), 参考时钟计数器(R counter),和控制部分电路. 分组码 GC1 (MSB) GC2 (MSB-1) 地址

0 0 Control Latch

0 1 通道1 N Latch

1 0 通道2 N Latch

1 1 OSC R Latch 2.3 编程控制锁存器(CONTROL LATCH) 控制锁存器实现下述功能, ? 测试及工作状态控制 ? 电荷泵输出电流大小及极性控制 ? 通道锁相监测 ? 通道及参考时钟关机控制 ? 滤波器控制 最低位(LSB) CH1 CH2 最高位(MSB) B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 B10 B11 B12 B13 B14 T CP CP1 CP2 SB1 CP1 CP2 SB2 SBR LD1 LD2 SW GC2=0 GC1=0 GROUP CODE 位描述 Bit No. Name Value Description

0 正常工作模式 LSB B1 T

1 测试模式;

B2 CP 电荷泵输出极性 B3 CP1 B4 CP2 通道1电荷泵电流 B5 SB1 通道1 待机 B6 CP1 B7 CP2 通道2电荷泵电流 SR1018A 产品说明书 1.3GHz 双通道频率合成器

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8 http://www.radiumcorp.com B8 SB2 通道2 待机 B9 SBR 参考频率分频器待机 B10 LD1 B11 LD2 锁定检测控制 B12 SW 滤波开关 B13 GC2

0 MSB B14 GC1

0 分组码 2.4 电荷泵的输出极性(CP) 根据VCO的特性,CP应该根据下面条件来设置控制电荷泵输出极性, 如果 VCO 的特性为正,如直线(1)所示,CP 应该设为低电平;

如果 VCO 的特性为负,如直线(2)所示,CP 应该设为高电平. VCO Frequency VCO control voltage (2) CP=1 (1) CP=0 VCO oscillation frequency vs control voltage 2.5 电荷泵的输出电流(CP1,CP2) CP1和CP2用来控制通道1的电荷泵电流,CP21和CP22用来控制通道2的电荷泵电流. 控制位 CP1 CP2 电荷泵输出电流

0 0 ±1600uA

0 1 ±200uA

1 0 ±400uA

1 1 ±800uA 2.6 测试模式和锁定检测输出(T , LD1 , LD2) T=0为正常工作模式,LD的输出由SB1,SB2,LD1 和LD2 控制. SR1018A 产品说明书 1.3GHz 双通道频率合成器

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9 http://www.radiumcorp.com T SB1 SB2 LD1 LD2 LD 输出

0 0 低电平

0 1 通道2 锁定检测

1 0 通道1 锁定检测

0 1

1 AND(通道1,通道2) 锁定检测

0 0 低电平

0 1 高电平

1 0 通道1锁定检测

0 1

1 1 通道

1 锁定检测

0 0 低电平

0 1 通道2锁定检测

1 0 高电平

0 1

1 通道2锁定检测

0 0 低电平

0 1 高电平

1 0 高电平

0 1

1 1

1 高电平 T=1为测试模式, LD用于输出内部测试电路信号. T SB1 SB2 LD1 LD2 LD 输出

0 0 低电平

0 1 低电平

1 0 低电平

0 1

1 低电平

0 0 低电平

1 0 通道1, Fin1/64(66),

0 1 通道1, Fin1/N,

0 1

1 1 参考时钟,fosc/2, SBR=0

0 0 低电平

0 1 通道2, Fin2/64(66),

1 0 通道2, Fin2/N,

0 1

1 参考时钟,fosc/R, SBR=0

0 0 低电平

0 1 低电平

1 0 低电平

1 1

1 1

1 低电平 SR1018A 产品说明书 1.3GHz 双通道频率合成器

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10 http://www.radiumcorp.com 2.7 锁定检测输出 (LD) 数字锁定输出检测通道是否处于锁相状态.LD检测输出状态如下, ? 当锁相环在待机(standby)情况下,锁定检测输出为高电平. ? 锁相环失锁,鉴频鉴相器检测到相位差,锁定检测输出为低电平. ? 锁相环锁相,鉴频鉴相器检测到相位差连续三次小于1/fosc, 锁定检测输出为高电平. R 是 参考时钟 R 记数器的整除数,fosc 是晶振频率,或者是 OSCI 引脚输入参考时钟频率, T 是鉴频鉴相器分频参考时钟(fosc/R) 与分频通道信号(fin1/N, fin2/N)时间差. 2.8 编程待机模式(SB1 , SB2 , SBR) SB1 , SB2 和SBR控制待机模式.SB1 , SB2 分别控制通道1和通道2的待机模式.SBR控制参考时钟分频器 的开关状态. 控制位 待机模式状态 SB1 SB2 SBR 通道1 通道2 参考分频 器 模式状态

0 0 X ON ON ON 内部锁定 模式

0 1 X ON OFF ON 通道1锁 定模式

1 0 X OFF ON ON 通道2锁 定模式

1 1

0 OFF OFF ON 参考分频 器工作模 式111OFF OFF OFF 芯片待机 模式 SR1018A 产品说明书 1.3GHz 双通道频率合成器

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11 http://www.radiumcorp.com 2.9 滤波开关控制(SW) SW的输出为漏端开路输出.此端口用于改变环路滤波器的时间常数. SW=

1 , 强索相状态, SW=

0 , 正常 工作状态. 2.10 编程参考分频器 (R Counter) 参考分频器为PLL提供参考频率,包括一个div_by_2 除法器和一个12位可编程分频器.12位分频器的分频 范围为3~4095,加上除法器,参考分频器总的分频数范围为6~8190(2的整数倍数). R counter Control Bits Group Code LSB MSB R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 R9 R10 R11 R12 GC2 GC1

1 1 R = R1x2

0 + R2x2? + … + R12x2

11 (R≥3) 总的分频数范围:

2 ??R =

2 ??(3 to 4095) =

6 to

8190 可编程

12 位计数器的分频数: 2.11 编程通道

1 和通道

2 计数器 通道分频器 (N) 由一个5位SWALLOW COUNTER (A Counter), 一个12位PULSE COUNTER (B counter),和一 个前置的64/66双模分频器一起构成. 当A counter 计数时,双模分频器工作在64分频状态.当A counter SR1018A 产品说明书 1.3GHz 双通道频率合成器

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12 http://www.radiumcorp.com 溢出但 B counter 继续计数时,双模分频器工作在66分频状态.当B counter 溢出时,A counter 和Bcounter 同时清零.最终通道分频 N 由下述方程确定, N =

2 * (

32 * B + A ), B ? A B = 3-4095, A = 0-31, 通道分频器 (N) 分频范围为192~262142(2的整数倍数). 64/66 B A Prescaler Module 每个通道分频器控制 Bits 设置如下表,通道由 Group Code 控制. A Counter B counter Group Code LSB MSB N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9 N10 N11 N12 N13 N14 N15 N16 N17 GC2 GC1 CH1 =

1 0 CH2 =

0 1 分频器 (A) 由头五个 Bits 控制,设置如下表, 分频器 (B) 由另外12个Bits 控制,设置如下表, Division N17 N16 N15 N14 N13 N12 N11 N10 N9 N8 N7 N6 SR1018A 产品说明书 1.3GHz 双通道频率合成器

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13 http://www.radiumcorp.com ratio (B)

3 0

0 0

0 0

0 0

0 0

0 1

1 4

0 0

0 0

0 0

0 0

0 1

0 0

4095 1

1 1

1 1

1 1

1 1

1 1

1 B = N6x2

0 + N7x2? + … + N17x2

11 分频数范围:3 to

4095 (B≥A), 2.12 振荡器 (OSCI, OSCO, BO) SR1018A 引脚(OSCI, OSCO)可驱动晶体振荡器和直接接收外部时钟信号.第一种方式是把外部晶 振接到 OSCI 引脚和 OSCO 引脚间.晶体振荡器工作在基频串联状态,外接电容 C1,C2,C3 和C4 是由晶体 厂家觉得,调节电容 C1,C2,C3 和C4 可得到适当的晶振频率.另一种方式是把外部时钟接到 OSCI 引脚, OSCO 引脚接空;

本振信号经过缓冲器由 BO 脚输出,作为二次混频的输入. 振荡器具有自动驱动水平控制,对不同频率晶体振荡器, 可以按下表调节电容 C1,C2 以便晶体能够 起振.C3/C4 微调晶振频率. Crystal Rse C1 C2 10MHz-25MHz ................