‌LMX2581E宽频带频率合成器技术文档总结

LMX2581E是一款集成了 delta-sigma 的低噪声宽带频率合成器 小数N PLL、多核VCO、可编程输出分压器和两个差分输出 缓冲区。VCO 频率范围为 1880 至 3800 MHz，可直接发送到输出端 缓冲区或除以 2 到 38 的偶数值。每个缓冲器能够输出–3的功率 在2700 MHz时降至+12 dBm。集成低噪声LDO用于实现卓越的抗噪性和 一致的性能。
*附件：lmx2581e.pdf

该合成器是一种高度可编程的设备，它使用户能够优化其 性能。在分数模式下，分母和调制器阶数是可编程的，并且可以 也配置了抖动。用户还可以直接指定VCO内核 或完全绕过内部 VCO。最后，还包括许多方便的功能，例如电源 down、Fastlock、自动静音和锁定检测。所有寄存器都可以通过一个简单的 还提供 3 线接口和回读功能。

该LMX2581E采用 3.3 V 单电源供电，采用 32 引脚 5.0 mm × 5.0 mm WQFN 封装。

特性

• 输出频率为 50 至 3800 MHz
• 输入时钟频率高达 900 MHz
• 相位检测器频率高达 200 MHz
• 支持小数和整数模式
• –229 dBc/Hz归一化PLL相位噪声
• –120.8 dBc/Hz归一化PLL 1/f噪声
• –137 dBc/Hz VCO 相位噪声（1 MHz 偏移
  时，2.5 GHz 载波）
• 整数模式下的 100 fs RMS 抖动
• 可编程小数调制器Order
• 可编程小数分母
• 可编程输出功率高达 12 dBm
• 可编程32电平电荷泵电流
• 使用外部VCO的可编程选项
• 数字锁检测
• 3线串行接口和回读
• 单电源电压范围为 3.15 V 至 3.45 V
• 支持低至1.6 V的逻辑电平

参数

方框图

‌1. 产品概述‌
LMX2581E是德州仪器（TI）推出的低噪声宽频带频率合成器，集成Δ-Σ分数/整数N锁相环（PLL）、多核压控振荡器（VCO）、可编程输出分频器和双差分输出缓冲器。关键特性包括：

• ‌输出频率范围‌：50 MHz至3800 MHz
• ‌输入时钟频率‌：最高900 MHz
• ‌相位检测频率‌：最高200 MHz
• ‌工作模式‌：支持分数和整数模式
• ‌低相位噪声‌：归一化PLL相位噪声-229 dBc/Hz，VCO相位噪声在1 MHz偏移下为-137 dBc/Hz（2.5 GHz载波）
• ‌电源电压‌：单电源3.15 V至3.45 V

‌2. 主要应用‌

• 无线基础设施（UMTS、LTE、WiMAX、多标准基站）
• 宽带无线通信
• 测试与测量设备
• 时钟生成系统

‌3. 核心功能模块‌

• ‌PLL与分数N分频器‌：支持可编程分数分母（1至4,194,303）和调制器阶数（整数至三阶）。
• ‌多核VCO‌：频率范围1880-3800 MHz，支持自动校准和手动核心选择。
• ‌输出缓冲器‌：双差分输出，功率可编程（-3至+12 dBm），支持电阻或电感上拉配置。
• ‌ 快速锁定（Fastlock） ‌：通过外部电阻切换优化锁定时间。
• ‌锁相检测‌：提供数字和Vtune电压双重检测机制。

‌4. 关键性能参数‌

• ‌相位噪声‌：
  • 归一化PLL 1/f噪声：-120.8 dBc/Hz
  • 整数模式下RMS抖动：100 fs
• ‌电源电流‌：
  • 全芯片工作电流：178 mA（典型值）
  • 待机电流：7 µA（低功耗模式）

‌5. 封装与引脚‌

• ‌封装类型‌：32引脚WQFN（5 mm × 5 mm），带裸露焊盘（DAP）
• ‌关键引脚功能‌：
  • OSCin：参考时钟输入
  • CPout：电荷泵输出（外接环路滤波器）
  • RFoutA/B：差分输出端
  • Vtune：VCO调谐电压输入

‌6. 设计支持工具‌

• ‌Clock Design Tool‌：用于环路滤波器设计和相位噪声仿真。
• ‌EVM评估板‌：提供典型应用电路和实测数据参考。

‌7. 典型应用注意事项‌

• ‌环路滤波器‌：建议Vtune引脚旁路电容≥3.3 nF以优化VCO相位噪声。
• ‌输出匹配‌：根据频率需求选择电阻或电感上拉，短走线降低损耗。
• ‌寄存器配置‌：需遵循初始化序列，频率切换时需重新校准VCO。