ADF4159直接调制/快速波形产生13GHz小数N分频频率合成器技术手册

概述
ADF4159是一款具有调制、以及快速和慢速波形产生能力的13 GHz小数N分频频率合成器， 该器件使用25位固定模数，提供次赫兹频率分辨率。

ADF4159由低噪声数字鉴频鉴相器(PFD)、精密电荷泵和可编程参考分频器组成。 该器件内置一个Σ-Δ型小数插值器，能够实现可编程小数N分频。 INT和FRAC寄存器可构成一个总N分频器(N = INT + (FRAC/2 ^25^ ))。

ADF4159可用于实现频移键控(FSK)和相移键控(PSK)调制。 还有一些可用的频率扫描模式，可在频域内产生各种波形，例如锯齿波和三角波。 扫描可以设置为自动进行，也可以设置为通过外部脉冲手动触发每个步骤。 ADF4159具有周跳减少电路，可进一步缩短锁定时间，而无需修改环路滤波器。

所有片内寄存器均通过简单的三线式接口进行控制。 ADF4159采用2.7 V至3.45 V模拟电源和1.62 V至1.98 V数字电源供电，不用时可以关断。
数据表：*附件：ADF4159直接调制 快速波形产生13GHz小数N分频频率合成器技术手册.pdf

应用

• 通信基础设施
• 通信测试设备
• 仪器仪表
• FMCW雷达

特性

• RF带宽达13 GHz
• 高速和低速FMCW斜坡发生
• 25位固定模数可提供次赫兹频率分辨率
• PFD频率最高达110 MHz
• 归一化相位噪底：−224 dBc/Hz
• FSK和PSK功能
• 锯齿波、三角波和抛物线波形发生
• 斜坡与FSK叠加
• 具有2种不同扫描速率的斜坡
• 斜坡延迟、频率回读和中断功能
• 可编程相位控制
• 2.7 V至3.45 V模拟电源供电
• 1.8 V数字电源供电
• 可编程电荷泵电流
• 三线式串行接口
• 数字锁定检测
• ESD性能： 3000 V HBM、1000 V CDM
• 通过汽车应用认证

框图

时序图

引脚配置描述

典型性能特征

参考输入部分

图18展示了参考输入级。SW1和SW2开关通常闭合（NC，常闭）。SW3开关通常断开（NO，常开）。掉电时，SW3闭合，SW1和SW2断开。这样，在掉电期间，**REF_{IN}**引脚不会有负载。

射频输入级

图19展示了射频输入级。输入级之后是两级限幅放大器，用于生成预分频器所需的电流模式逻辑（CML）时钟电平。

射频整数分频器（RF INT Divider）

射频整数CMOS分频器可在PLL反馈计数器中实现分频比。允许的分频比范围为23至4095。

25位固定模数

ADF4159具有25位固定模数。该模数可使输出频率间隔分辨率为

其中**f_{PFD}**是鉴频鉴相器（PFD）的频率。例如，若PFD频率为100MHz，则频率步长可达2.98Hz。由于Σ-Δ调制器的架构，VCO输出上存在一个固定的 +(f_{PFD}/2^{25})偏移量。有关消除此偏移量的信息，请参见“Σ-Δ调制器模式”部分。

INT、FRAC和R计数器关系

INT和FRAC值与R计数器配合，能够生成间隔为PFD频率分数倍的输出频率。

射频VCO频率（RF_{OUT}）公式为：

其中：

• **RF_{OUT}**是外部压控振荡器（VCO）的输出频率。
• INT是12位二进制计数器的预设分频比（23至4095）。
• FRAC是分数除法的分子（0至$2^{25} - 1$）。

PFD频率（f_{PFD}）公式为：

其中：

• **REF_{IN}**是参考输入频率。
• D是**REF_{IN}**倍频位（0或1）。
• R是5位二进制可编程参考（R）计数器的预设分频比（1至32）。
• T是**REF_{IN}**二分频位（0或1）。

R计数器

5位R计数器可对输入参考频率（REF_{IN}）进行分频，以产生PFD的参考时钟。允许的分频比范围为1至32。