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(多图) 用集总LC元件的VCO构成155.520MHz锁相时钟频率源

来源:电子技术应用/作者:魏建将?? 2006年09月19日 ?? 收藏0

??????? MAX2620需外接RF谐振回路构成VCO电路,如图3所示。

MAX2620外接RF谐振回路构成VCO电路

?????? 此电路的形式是典型的Colpitts共集电极拓朴结构,此种拓朴结构可工作在很宽的频率范围内,从中频直到射频[4]。MAX2620手册中说明其工作频率范围为10MHz~1050MHz。谐振回路在图3的左方,经过pin(2),pin(3)接入,主要包括电容C0~C4、谐振电感L1、变容管 Cvar,调谐电压经过电阻Rt接入。

??????? 对于 155.520MHz点频时钟源的压控振荡器,不需要宽的调谐范围。利用这一点,变容管可通过C0接入谐振回路。为了减轻耦合,C0值取为1.8pF。变容管Cvar可以选择变通的MV2107,Cvar=22pF(偏置-4V时的电容量)。50MHz的Qmin=350,折算到155MHz,Q约为 115。经过C0后,谐振回路的等效Q升高至少5倍以上,达到了即例采用廉价的Q较低的变容管,也可设计出Q较高的谐振回路的目的。

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p; 谐振回路电感采用表面贴式的谐振电感,该电感具有辐射干扰小、受分布电容影响小、调试方便等特点。电感值选为47nH,当谐振频率为155.520MHz时,由谐振公式f=2π(LCT开根号)得谐振回路总电容CT=22.34pF。经过调试,VCO电路的具体元件参数如下:

??????? Rt="1"~3kΩ,Cvar用MV2107型变容管,谐振电感L1-=47nH,C0=1.8pF,C1=18pF,C2=5pF,C3=6.8pF,C4=4.3pF,输出端OUT上拉电感L2为100nH,输出端OUT上拉电阻RO=50Ω。

??????? 3 锁相环芯片Q3236的介绍及其环路滤波器的设计

??????? QualComm的Q3236是一种可在高达2GHz频段工作的分频次数可编程的数字锁相环芯片,正常工作状态下功耗小于0.6W。其内部电压[6]如图4所示。

Q3236内部电路组成?

??????? 参考信号(REFIN)与VCO反馈信号(FVCO)输入端均可设为差分输入或单端输入,并有较高的输入灵敏度,电平要求为-10dBm~+5dBm,输入阻抗为50Ω。

??????? 内置VCO的分频器工作于前置预分频模式时,工作频率可高达2GHz。由内部的除10/11前置分频器、4位的低位A计数器和9位的高位M计数器所构成的吞脉冲计数器来完成总分频N。当不用前置预分频时,Q3236的工作频率最高为300MHz。1/R为参考源分频器。Q3236分频器的置数方式有三种:串行模式、8位总线模式以及并行直接置数模式。

?????? Q3236需要外接环路滤波器。在本设计中采用一阶有源比例低通滤波器,如图5所示。

?????? 采用低噪声运放TLE2037及R、C元件构成环路滤波器,R、C等元件值由锁相环参数求出。

?????? 已知:

????? 参数值

?????? 式中:τ1=(kdk0)/Nωn

?????? τ2=2ξ/ωn

?????? 对于点频时钟电路,稳定度高,所以选择锁相环3dB带宽B3dB=1kHz,阻尼系数ξ=0.

?????? 707。已知Q3236的鉴相系数kd=302mV/rad,VCO在155.520处的压控灵敏度k0=2π×80rad/s.V。在设定C=0.1μF和预滤波截止频率为2.5kHz的条件下,代入上面的公式算得元件值如下:

???????R1/2=10kΩ;R2=4.3kΩ;Cp=0.02μF。

一阶有源比例低通滤波器


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锁相时钟? 锁相环? VCO设计?

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