LMX2502/LMX2512铂™ 集成压控振荡器频率合成器系统

功能描述

LMX2502和LMX2512高度集成，高小尺寸性能，低功率频率合成器–5.0 mm X 5.0 mm X 0.75 mm 28针WQFN系统，针对韩国PC和韩国电脑进行了优化封装蜂窝CDMA（1xRTT，IS-95）移动手机。使用专有数字锁相环的射频合成器系统技术上，LMX2502和LMX2512产生非常集成的射频VCO稳定、低噪声的本地振荡器信号

–5.0 mm X 5.0 mm X 0.75 mm 28针WQFN系统

–无线通信中的集成环路滤波器下变频

–低杂散、低相位噪声的分数器件。

–基于增量-西格玛调制器的10 kHz频率分辨率PLL。

–Integer-N，如果PLL和LMX2512支持韩国蜂窝频段。

–可编程电荷泵电流

–可编程频率包括一个4级可编程电荷泵。

–19.20/19.68 MHz LMX2502和LMX2512完全闭合

环路中频合成器系统。

–2.8伏时为17毫安

基于11位Delta Sigma LMX2502和LMX2512的N射频锁相环包括压控调制器振荡器（VCO）、环路滤波器和分数N射频一致地如果合成器系统，这些模块构成一个闭环射频合成器系统。LMX2502支持韩国PCS频段LMX2502和LMX2512如果PLL电平，则包括整数-N也。对于更灵活的环路滤波器设计，中频锁相环与外部VCO和环路滤波器一起支持各种参考频率，快速锁定时间：500μs串行数据通过三个-低电流消耗传输到设备有线微线接口（DATA、LE、CLK）。工作电源电压范围为2.7 V至3.3 V。

2.7 V至3.3 V操作LMX2502和LMX2512具有低电流特性

数字滤波锁定检测输出消耗：17毫安，2.8伏。

硬件和软件断电控制LMX2502和LMX2512有28针WQFN包。

应用

韩国PCS CDMA系统

韩国蜂窝CDMA系统

（1） 绝对最大额定值表示设备可能发生损坏的极限值。建议的操作条件表明设备预期能正常工作，但不能确保特定性能限制的条件。确保规格和测试条件，请参阅电气特性部分。确保的规格仅适用于列出的条件。

（2） 该器件是一种高性能射频集成电路，静电放电额定值<2kV，对静电放电敏感。搬运和组装装置应在防静电工作站进行。

（3） GND=0伏。

（4） 如果需要军用/航空航天专用设备，请联系德克萨斯仪器销售办事处/经销商，以获得规范。

电气特性

（VCC=VDD=2.8 V，TA=25°C；除非另有说明）

（1） 在断电模式下，将DATA、CLK和LE引脚设置为0 V（GND）。

（2） 还必须使用OSC_FREQ控制位对参考频率进行编程。

电气特性（续）

（VCC=VDD=2.8 V，TA=25°C；除非另有说明）

（3） 有关其他频率范围，请联系德州仪器。

（4） 锁定时间是指频率转换开始和频率变化点之间的时间差保持在最终频率的+/-1 kHz范围内。

（5） 除默认值以外的频率可使用文字R4和R5进行编程。有关详细信息，请参见编程说明。

一般说明

LMX2502/12是一种高度集成的频率合成器系统，可为PC机和蜂窝网络生成本振信号CDMA应用。这些器件包括锁相环、射频压控振荡器、预分频器、射频相位的所有功能模块探测器和环路滤波器。外部组件的需求仅限于少数被动元件，以匹配输出阻抗和功率稳定线路元件。除射频电路外，集成电路还包括中频分频器和中频鉴相器外部压控振荡器和环路滤波器的中频合成。表1总结了用于生成默认的中频频率。采用基于delta-sigma调制器的低杂散分数N合成器，电路可支持10khzPCS和蜂窝CDMA系统的信道间隔。分数N合成器能够更快地锁定时间，从而减少功耗和系统设置时间。此外，与integer-N结构相比，环路滤波器占用的面积更小。这允许循环将滤波器嵌入电路中，最大限度地减少外部噪声耦合和总外形因数。三角洲sigma架构提供非常低的杂散，这可能是其他PLL解决方案的一个重要问题。该电路还支持常用的19.20兆赫和19.68兆赫的参考频率。

频率产生

RF-PLL部分

可使用以下公式计算分流比：

LMX2502–PCS CDMA：

fVCO={8 x RF_B+RF_A+（RF_FN/fOSC）x 104}x fOSC其中（RF_A<RF_B）

LMX2512–蜂窝CDMA：

fVCO={6 x RF_B+RF_A+（RF_-FN/fOSC）x 104}x fOSC其中（RF_A<RF_B）

fVCO：压控振荡器（VCO）的输出频率

RF_B：二进制4位可编程计数器的预置分频比（2≤RF_B≤15）

RF_A：预置二进制3位燕子计数器的分频比（对于LMX2502，0≤RF_A≤7；对于LMX2502，0≤RF_A≤5LMX2512）

RF_-FN：二进制11位模数计数器的预设分子（对于fOSC=19.20 MHz或0≤，0≤RF_FN<1920对于fOSC=19.68 MHz，RF_FN<1968）

fOSC：参考振荡器频率

IF-PLL部分

fVCO={16 x IF_B+IF_A}x fOSC/如果u R where（IF_A<IF_B）

fVCO：压控振荡器（VCO）的输出频率

IF_B：二进制9位可编程计数器的预置分频比（1≤IF_B≤511）

IF_A：二进制4位燕子计数器的预置分频比（0≤IF_A≤15）

fOSC：参考振荡器频率

IF_R：二进制9位可编程参考计数器的预置分频比（2≤IF_R≤511）

根据上述等式，LMX2502/12产生表1中总结的固定中频频率。

VCO频率调谐

射频压控振荡器的中心频率由谐振电路的谐振频率决定。这个油箱回路在芯片上实现，不需要外部感应器。LMX2502/12主动将油箱回路调到内置跟踪算法所需频率。带宽控制和频率锁定在频率捕获期间，环路带宽显著延长，以实现频率锁定。一旦频率锁定发生，锁相环将恢复到稳定状态，环路带宽设置为名义价值。采集和锁定模式之间的转换无缝且极快，因此，满足与锁定时间和相位噪声相关的严格要求。多个控件（BW_DUR、BW_CRL和BW_EN）用于优化锁定时间性能。伪还原为了提高器件的杂散性能，可以采用两种杂散抑制方案中的一种挑选出来的：

持续优化方案，跟踪环境和电压变化，提供最佳变化条件下的虚假性能

一次性优化方案，仅当PLL进入锁定状态。

杂散抑制也可以禁用，但建议连续优化模式用于正常操作。

断电模式

LMX2502和LMX2512包括断电模式以降低功耗。LMX2502/12通过使CE引脚处于低电平或通过在寄存器中设置断电位，进入断电模式R1。表2总结了断电功能。如果CE设置为低，则不管寄存器值。当CE高时，通过设置寄存器位。

锁定检测

LD输出可用于指示射频锁相环的锁定状态。寄存器R0中的位21决定信号显示在LD引脚上。当射频锁相环未锁定时，LD引脚保持低电平。获得相位后锁定，LD引脚将具有逻辑高电平。输出也可编程为始终接地。

（1） 当相位误差大于tW2时，LD输出变低。

（2） 当相位误差连续四个或更多个周期小于tW1时，LD输出变高。

（3） 在前缘测量相位误差。仅标记大于tW1和tW2的错误。

（4） tW1和tW2等于10 ns。

（5） fR和fN每64个周期进行一次锁检测比较。

微丝接口

可编程寄存器组通过微线串行接口访问。接口包括三个信号引脚：CLK、DATA和LE（闩锁启用）。串行数据（data）被记录到时钟上升沿（CLK）。最后一位解码内部控制寄存器地址。当闩锁启用时（LE）从低到高的转换，存储在移位寄存器中的数据被加载到相应的控制中注册。

编程说明

一般编程信息

串行接口有一个24位移位寄存器来临时存储输入的数据位。传入的数据是从MSB加载到LSB的移位寄存器中。数据在时钟信号的上升沿移位。锁存器启用信号从低到高转换，存储在移位寄存器中的数据被传输到正确的寄存器取决于地址位的设置。特定寄存器的选择由地址位等于控制寄存器编号的二进制表示。在初始启动时，MICROWIRE加载需要4个默认字（寄存器R3，先加载，再到R0，加载最后）。在对设备进行初始编程后，可以使用单个寄存器（R0）。如果需要设备默认值以外的中频频率，则SPI_DEF位应为如果u的值设为0，如果u的值为0，则将u设为0。

控制寄存器内容映射描述了如何将每个控制寄存器中的位分配给特定的控制功能。

注：粗体数字代表地址位。

R0寄存器

R0寄存器地址位（R0[1:0]）为“00”。

SPI_DEF位在使用默认IF计数器值和用户可编程值之间进行选择。使用默认计数器值只要求字R0到R3（寄存器R3，先加载，再到R0，最后加载）在初次通电后发送。RF-U LD位激活LD引脚（引脚19）的锁定检测输出。锁定检测模式显示锁定射频锁相环的状态。锁定检测模式的波形如图2所示关于锁检测的说明部分。RF N计数器由4位可编程计数器（RF_B计数器）、3位燕子计数器（RF_A）组成计数器）和11位delta sigma调制器（RF_FN计数器）。计算计数器值如下所示。

RF_B：二进制4位可编程计数器的预置分频比（2≤RF_B≤15）

RF_A：预置二进制3位吞咽计数器的分频比（对于LMX2502，0≤RF_A≤7，对于LMX2502，0≤RF_A≤5LMX2512）

RF_-FN：二进制11位模计数器的预置分子（0≤RF_FN<1920，fOSC=19.20 MHz；0≤RF_FN<1968，对于fOSC=19.68兆赫）。

参考振荡器频率

注：如需使用规定以外的参考频率。

R1寄存器

R1寄存器地址位（R1[1:0]）为“01”。

中频频率位选择适用于特定CDMA系统的默认中频频率。对于LMX2502默认IF频率为440.76 MHz，LMX2512的默认IF频率为367.20 MHz和170.76 MHzMHz，取决于变型。参考频率选择位（OSC_FREQ）选择19.20 MHz或19.68 MHz作为参考振荡器频率。内部杂散抑制方案由杂散[1:0]位控制。有两种不同的支线简化方案：连续跟踪模式和单一优化模式。连续跟踪模式将根据电压和温度的变化进行调整。单一优化模式修复了内部只有当锁相环进入锁定状态时才有补偿参数。骨刺减少也可以禁用，但建议正常操作使用连续模式。OB_CRL[1:0]位决定射频输出缓冲器的功率电平。功率电平可根据符合系统要求。两个位，RF_EN和IF_EN，逻辑地选择射频合成器系统和中频锁相环的激活状态，分别。通过使用CE控制引脚（引脚20），可以将整个IC置于断电状态。

R2寄存器

R2寄存器地址位（R2[1:0]）为“10”。

IF_ucur[1:0]位编程IF充油泵电流。考虑到外部IF VCO和环路滤波器，则用户可以选择充油泵电流为100μA、200μA、300μA或800μA的量。

R3寄存器

R3寄存器地址位（R3[2:0]）为“011”。

寄存器R3包含用于相位锁定带宽控制（BW_DUR、BW_CRL和BW_EN）的控件。这个带宽控制的数字控制器部分的持续时间由BW_DUR[1:0]设置。设定的最小时间使用00，并将持续时间增加到设置为11的最大值。BW_CRL[1:0]设置相位偏移标准对于带宽控制器。一旦基准时钟和分割的VCO信号之间的相位偏移在设定的标准内，带宽控制停止。最大相位偏移设置为00并减小到最小值设置为11。BW_EN在锁定状态下启用带宽控制。VCO动态电流也在寄存器R3中通过VCO_CUR[1:0]进行控制。最小值对应到00，并增加到11的最大值。