Средства для разработки макета

Синтезатор 1508ПЛ9Т

Синтезатор 1508ПЛ9Т обладает следующими характеристиками:

· Входная частота до 4,5 ГГц

· Нормированный уровень фазовых шумов -230 дБн/Гц

· Нормированный уровень фликкер шумов -122 дБн/Гц

· Частота работы фазового детектора не более 100 МГц

· Типовая потребляемая мощность не более 130 мВт

· Коэффициенты деления предделителя 4/5, 8/9, 16/17 и 32/33

· Режимы работы с целочисленным и дробным коэффициентом деления

· Устройство рандомизации помех дробности

· Последовательный порт управления SPI

· Возможность управления коэффициентом деления по параллельной шине

· Корпус LQFP-48

(техническое описание 1508ПЛ9Т: http://multicore.ru/index.php?id=656)

Диапазон рабочих частот описанного синтезатора включает требуемый по заданию. Исходя из представленных графиков в техническом описании (рис.1) уровень фазовых шумов при использовании прецизионного термостатированного высокостабильного опорного генератора при отстройке 10 кГц около -110 дБ/Гц.

 

Рис. 5 Спектрограмма фазовых шумов синтезатора 1508ПЛ9Т представленная в техническом описании, ГУН ROS3080 Fin=2.9 ГГц, ЧФД=10 МГц

Синтезатор 1508ПЛ9Т имеет два интерфейса управления, параллельный при использовании ограниченного функционалу режима «DIRECT» и последовательный SPI. Для формирования сетки частот необходимо изменять регистры управления INT, R, FRAC и MOD. Данные константы формируют выходную частоту по приближенной формуле:

где:

– выходная частота ГУН (на входе INP/INM); – частота опорного сигнала (на входе REF); INT – 17-бит целая часть коэффициента деления входной частоты; FRAC – 16-бит числитель дробной части коэффициента деления входной частоты (0,если SDM выключен); MOD – 16-бит знаменатель дробной части коэффициента деления входной частоты;

R – 14-бит коэффициент деления опорной частоты

Так же, необходимо задавать параметры служебных регистров настройки. Управление по интерфейсу SPI включает полный функционал работы синтезатора. Таблица регистров управления синтезатора 1508ПЛ9Т:

Таблица 1.1

 

Первые 3 бита являются адресными, всего 8 регистров. Первые 4 – константы формирования выходной частоты, остальные настраивают работу фазового детектора, СДМ (сигма-дельта модулятор.), полярность ГУН и др.

Целочисленный коэффициент деления INT имеет ограничения относительно входной частоты ОС. Он построен на основе высокочастотного предделителя PRE и относительно низкочастотного делителя DIVNM, который управляет коэффициентом деления предделителя: P/P+1. Базовый коэффициент деления предделителя P задается параметром PRE[1:0] и должен выбираться так, чтобы обеспечить работу делителя DIVNM на частоте не более 300 МГц.

Рис. 6 Таблица соотношения диапазона целочисленного коэффициента деления и коэффициентов предделителя.

Выбор порядка СДМ

Устройство рандомизации помех дробности позволяет убрать дискретные составляющие из спектра выходного сигнала посредством переключения ДДПКД по псевдослучайному закону. При этом, уровень фазовых шумов уменьшается, но среднее значение шумов в полосе соответствующей частоте повторения псевдослучайной последовательности (ПСП) остается прежним. При использовании дробного коэффициента деления необходимо выбрать порядок СДМ. Для этого необходимо провести практический сравнительный анализ его режимов. На рисунке 5 и 6 представлены спектрограммы сумм амплитудных и фазовых шумов с различным порядком СДМ.

Развертка 3 МГц 1 порядок СДМ Развертка 15 МГц 1 порядок СДМ

Развертка 3 МГц 2 порядок СДМ Развертка 15 МГц 2 порядок СДМ

Развертка 3 МГц 3 порядок СДМ Развертка 15 МГц 3 порядок СДМ

Развертка 3 МГц 4 порядок СДМ Развертка 15 МГц 4 порядок СДМ

Развертка 3 МГц 5 порядок СДМ Развертка 15 МГц 5 порядок СДМ

Рис. 7 Спектрограммы зависимостей шумов синтезатора 1508ПЛ9Т от порядка СДМ при развертке 3 и 15 МГц, спектроанализатор Agilent E4440A

Исходя из представленных спектрограмм (Рис. 7), при заданной конфигурации составных устройств ФАПЧ, первый порядок СДМ имеет наименьший уровень фазовых шумов. Маркерами указываются наиболее характерные частоты спектра.