作者：何強　王丹

    1 引　言

    頻率合成技術(shù)是現(xiàn)代通信的重要組成部分，它是將一個高穩(wěn)定度和高準確度的基準頻率經(jīng)過四則運算，產(chǎn)生同樣穩(wěn)定度和準確度的任意頻率。隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展，利用鎖相環(huán)頻率合成技術(shù)研制出了很多頻率合成集成電路。其中，以摩托羅拉公司的mc14515x－2系列較為先進，本文將介紹一種基于mc145152－2芯片的頻率合成器。這種鎖相環(huán)頻率合成器的穩(wěn)定度和準確度與基準頻率相當，不產(chǎn)生額外的誤差。它在移動通信等領(lǐng)域有著廣泛的應用。

    2　mc145152－2芯片的特點及功能

     mc145152－2芯片是摩托羅拉公司生產(chǎn)的鎖相環(huán)頻率合成器專用芯片。它是mc145152－1芯片的改進型。mc145152－2芯片具有下列主要特征：

    （1）它與雙模（p／（p＋1））分頻器同時使用，有一路雙模分頻控制輸出mc。當mc為低電平時，雙模分頻器用（p＋1）去除；當mc為高電平時，雙模分頻器用模數(shù)p去除。

    （2）它有a計數(shù)器和n計數(shù)器兩個計數(shù)器。它們與雙模（p／（p＋1））分頻器提供了總分頻值（np＋a）。其中，a、n計數(shù)器可預置。n的取值范圍為3～1023，a的取值范圍為0～63。a計數(shù)器計數(shù)期間，mc為低電平；n計數(shù)器計數(shù)（n－a）期間，mc為高電平。

    （3）它有一個參考振蕩器，可外接晶體振蕩器。

    （4）它有一個r計數(shù)器，用來給參考振蕩器分頻，r計數(shù)器可預置，r的取值范圍：8，64，128，256，512，1024，1160，2048。

    （5）它有兩路鑒相信號輸出，其中，фr、фv用來輸出鑒相誤差信號，ld用來輸出相位鎖定信號。

    mc145152－2的供電電壓為3．0 v～9．0 v，采用28腳雙列封裝形式。mc145152－2的原理框圖如圖1所示。

    mc145152－2的工作原理：參考振蕩器信號經(jīng)r分頻器分頻后形成fr信號。壓控振蕩器信號經(jīng)雙模（p／（p＋1））分頻器分頻，再經(jīng)a、n計數(shù)器分頻器后形成fv信號，fv＝fvco／（np＋a）。fr信號和fv信號在鑒相器中鑒相，輸出的誤差信號（φr、φv）經(jīng)低通濾波器形成直流信號，直流信號再去控制壓控振蕩器的頻率。

    當整個環(huán)路鎖定后，fv＝fr且同相，fvco＝（np＋a）fv＝（np＋a）fr，便可產(chǎn)生和基準頻率同樣穩(wěn)定度和準確度的任意頻率。

    3　1 800 mhz頻率合成器的設(shè)計

    3．1　1 800 mhz頻率合成器元件的選取

    鎖相環(huán)頻率合成器選用芯片mc145152－2。晶振選用10．24mhz的溫補晶體，它的頻率穩(wěn)定度較高，可達10－8。低通濾波器選用運放芯片mc33171；雙模分頻器選用mc12054a芯片，模數(shù)p＝128，工作頻率為2．0 ghz；壓控振蕩器選用變?nèi)莨茈娬{(diào)諧介質(zhì)振蕩器。

    3．2　mc145152-2芯片參數(shù)的設(shè)計

    r的取值范圍＝512，ra2～ra0為100，

    n的取值范圍＝703，n9～n0為1010111111，a的取值范圍＝16，a5～a0為010000。

    r計數(shù)器、n計數(shù)器、a計數(shù)器可預置，各管腳接地為邏輯0，懸空為邏輯1。

    3．3　1 800 mhz頻率合成器電路的設(shè)計

    1 800 mhz頻率合成器電路圖，如圖2所示。

    圖2中，運放芯片m