产品说明书 2008 年 10 月 SR1018B 1.3GHz 双通道频率合成器 产品介绍 SR1018B是一款双通道频率合成器，工作频率可达1.3GHz， 工作电压范围2.2V-5.5V。 包括两个双 模前置分频器，三个可编程分频器，两个鉴相器， 两个电流可调电荷泵，低噪音Colpitts型晶振器， 以 及3线串行接口（DATA, CLK, EN）。 SR1018B采用的是 0.35um CMOS制作工艺，封装形式为16-TSSOP。可以应用到无绳电话，对讲机， 无线耳机，无线麦克风，无线遥控与通讯系统等。 主要特征性能 接收发射双通道频率合成器 工作频率范围： 10MHz~1.3GHz 双模前置分频器： 64/66 无死区鉴频鉴相器（PFD） 可编程电荷泵电流：200uA, 400uA, 800uA, 1.6mA 数字锁定检测 宽工作电压范围：2.2V~5.5V, 10MHz-550MHz 2.7V~5.5V, 500MHz~1.3GHz 低工作电流： 6mA @ 3.3v， 500MHz 工作频率 [email protected]， 1GHz 工作频率 低静态漏电流 （powerdown)： < 10uA 3线串行接口（DATA, CLK, EN） 低噪音Colpitts类型晶振器 TSSOP-16 封装 应用领域 无绳电话，对讲机，无线耳机/麦克风 便携式无线系统和其他无线通信系统 深圳锐迪芯电子有限公司 page 1 http://www.radiumcorp.com 产品说明书 2008 年 10 月 SR1018B 1.3GHz 双通道频率合成器 内部电路结构图 FIN1 1 VDD 2 CP1 3 GND 4 LD 5 Prescaler 64/66 CP N Counter PFD N Counter 17B Prescaler 64/66 PFD CP 2B 2B LD SW 16 FIN2 15 VDD 14 CP2 13 GND 12 SW 11 OSCI 6B CK 6 DATA 7 EN 8 R Counter Control Circuit 12B XOSC 10 OSCO 9 BO 管脚描述 深圳锐迪芯电子有限公司 page 2 http://www.radiumcorp.com 产品说明书 2008 年 10 月 SR1018B 1.3GHz 双通道频率合成器 引脚 符号 端口 引脚描述 1 FIN1 输入 通道1的前置分频器输入来自VCO的小 信号。 2,15 V DD 输入 电源电压输入 (2.2V-5.5V)。 引脚2 和 引脚15在外部应该连起来。旁路电容应 该放的尽量靠近这些引脚，并且直接连 到地线。 3 CP1 输出 通道1的电荷泵输出端口。连接到环路滤 波器，控制VCO的电压。 地线。引脚4 和引脚13在外部应该连起 4,13 GND - 5 LD 输出 锁定检测输出。CMOS输出。 6 CLK 输入 串行数据的时钟输入端。数据在时钟的 来。 上升沿输入到串行接口的19位移位寄存 器中。 7 DATA 输入 串行数据输入端。最低位首先输入，最 后两位是控制位。 8 EN 输入 装载使能输入端。当EN为高电平时，存 储在移位寄存器中的数据装载到4个锁 存器中的一个（由控制位决定）。 9 BO 输出 10 OSCO 输出 晶体振荡器频率的缓冲输出。是CMOS 输出。 内部振荡器的输出端口。如果参考频率 是由内部振荡器产生的，OSCO端连到晶 振。如果参考频率是由外部提供的， OSCO悬空 11 OSCI 输入 内部振荡器的输入端口，当参考频率是 由内部振荡器产生时，OSCI连到晶振。 外部时钟驱动时，连到时钟源。 12 SW 输入/输出 开关转换端口，用来改变环路滤波器的 时间常数。漏端开路输出。 14 CP2 输出 通道2的电荷泵输出端口。连接到环路滤 波器，控制VCO的电压。 16 FIN2 输入 通道2 的前置分频器输入来自VCO的小 信号。 深圳锐迪芯电子有限公司 page 3 http://www.radiumcorp.com 产品说明书 2008 年 10 月 SR1018B 1.3GHz 双通道频率合成器 最大保存范围 参数 电源电压 在GND为0V时，任意端口 符号 V 最小值 典型值 最大值 单位 0 5.5 V V I 0 5.5 V T S -55 150 ℃ 85 ℃ L 260 ℃ ESD 2000 V DD 的输入 存储温度范围 工作温度 T 焊接温度 (焊接 4 秒) T ESD电压(HBM) 深圳锐迪芯电子有限公司 a V -40 page 4 27 http://www.radiumcorp.com 产品说明书 2008 年 10 月 SR1018B 1.3GHz 双通道频率合成器 电特性参数 参数 符号 工作电压 V 工作电流 I FIN 工作频率 测试条件 FIN1, FIN2 5.5 V 550MHz-1.3GHz 2.7 3.3 5.5 V FIN1=FIN2=500MHz 6.3 7.3 mA FIN1=FIN2=1GHz,-5dBm input 8.4 9.3 mA VFIN1=VFIN2=-10dBm 10 -15 FIN1=FIN2=10-550MHz 度 V FIN1=FIN2=550MHz-1.3GHz F OSC 率 OSCI 输入电 压 V I 电荷泵输出电 I 流 I I 电荷泵漏电流 OSCI CP1 CP2 CP3 CP4 ICPL V 1300 MHz dBm dBm -10 5 - 25 MHz -10 0 5 dBm CP1=0, CP2=0 V =1.5V ±1.6 CP1=1, CP2=0 V =1.5V ±0.2 CP1=0, CP2=1 V =1.5V ±0.4 CP CP CP CP1=1, CP2=1 V =1.5V mA ±0.8 CP Standby mode, V =1.5V -1 CP CLK, DATA, EN 输入高电 单位 3.3 V FIN1, OSCI 工作频 最大 2.2 FIN 输入灵敏 FIN2 典型 10MHz-550MHz DD DD 最小 V IH - DD -0.4 压 +1 uA 5.0 V 0.4 V CLK, DATA, EN输入低电 V IL -0.4 a -40 压 工作温度 T 漏电流 I SB Power down mode 深圳锐迪芯电子有限公司 page 5 27 85 ℃ 10 uA http://www.radiumcorp.com 产品说明书 2008 年 10 月 SR1018B 1.3GHz 双通道频率合成器 2. 功能描述 SR1018B 是一个以锁相环（PLL）为基础的间接频率综合器，包括一个低噪音晶体振荡器，两个鉴相/鉴频 器，两个电流模电荷泵，一个可编程参考频率分频器，两个可编程反馈频率分频器， 和一个 3 线串行接口 （CLK, DATA, EN）。SR1018B 与两个外置压控振荡器（VCO）和两个无源滤波器形成两个环路。通过 3 线串行接口配置参考频率分频器和反馈频率分频器的分频数，可以得到所需要的频率。 2.1 串行数据输入和时序 SR1018B 通过 3线串行接口 （CLK, DATA, EN）由 MCU控 制内部存储器R COUNTER ，通道1的N COUNTER，通道2 的N COUNTER和CONTROL LATCH（控制锁存器）。在时钟信号CLK的上升沿，数 据DATA从最低位开始依次移入移位寄存器 （LSB 最先存入， MSB最后存入）。在EN的上升沿，移位寄存 器中的数据装载到由组码（GROUP CODE）确定的锁存器中。DATA最后两位组码（GROUP CODE）是4 个锁存器的地址。4个锁存器分别控制CH1计数器（N1 counter）， CH2计数器（N1 counter）， 参考时钟 计数器（R counter），和控制部分电路。 注释： （1） 数据的最低位(LSB)首先移入。 （2） SR1018B没有电源电压时，CLK,DATA,EN端应该拉到低电平。 （3） 电源开启时，R COUNTER数据应该先于N1 COUNTER和N2 COUNTER配置。 （4） 控制锁存器数据应先于 N1 COUNTER 和 N2 COUNTER 配置 深圳锐迪芯电子有限公司 page 6 http://www.radiumcorp.com 产品说明书 2008 年 10 月 SR1018B 1.3GHz 双通道频率合成器 2.2 串行数据组和分组码（GOURP CODE） DATA最后两位组码（GROUP CODE）是4个锁存器的地址。4个锁存器分别控制CH1计数器（N1 counter）， CH2计数器（N1 counter）， 参考时钟计数器（R counter），和控制部分电路。 分组码 地址 GC1 (MSB) GC2 (MSB-1) 0 0 Control Latch 0 1 通道1 N Latch 1 0 通道2 N Latch 1 1 OSC R Latch 2.3 编程控制锁存器（CONTROL LATCH） 控制锁存器实现下述功能， 测试及工作状态控制 电荷泵输出电流大小及极性控制 通道锁相监测 通道及参考时钟关机控制 滤波器控制 最低 位 CH1 最 高 位 CH2 （LSB） （MSB） B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 B10 B11 B12 B13 B14 T CP CP1 CP2 SB1 CP1 CP2 SB2 SBR LD1 LD2 SW GC2=0 GC1=0 GROUP CODE 位描述 Bit No. Name B1 T LSB Value Description 0 正常工作模式 1 电荷泵输出极性 B2 CP B3 CP1 B4 CP2 B5 SB1 B6 CP1 B7 CP2 深圳锐迪芯电子有限公司 测试模式; page 7 通道1电荷泵电流 通道1 待机 通道2电荷泵电流 http://www.radiumcorp.com 产品说明书 2008 年 10 月 SR1018B 1.3GHz 双通道频率合成器 MSB B8 SB2 通道2 待机 B9 SBR 参考频率分频器待机 B10 LD1 B11 LD2 B12 SW B13 GC2 “0” B14 GC1 “0” 锁定检测控制 滤波开关 分组码 2.4 电荷泵的输出极性（CP） 根据VCO的特性，CP应该根据下面条件来设置控制电荷泵输出极性， 如果 VCO 的特性为正，如直线（1）所示，CP 应该设为低电平；如果 VCO 的特性为负，如直线（2）所 示，CP 应该设为高电平。 VCO oscillation frequency vs control voltage VCO Frequency (1) CP=0 (2) CP=1 VCO control voltage 2.5 电荷泵的输出电流（CP1，CP2） CP1和CP2用来控制通道1的电荷泵电流，CP21和CP22用来控制通道2的电荷泵电流。 控制位 电荷泵输出电流 CP1 CP2 0 0 ±1600uA 0 1 ±200uA 1 0 ±400uA 1 1 ±800uA 2.6 测试模式和锁定检测输出（T , LD1 , LD2） T=0为正常工作模式，LD的输出由SB1,SB2,LD1 和 LD2 控制。 深圳锐迪芯电子有限公司 page 8 http://www.radiumcorp.com 产品说明书 2008 年 10 月 SR1018B 1.3GHz 双通道频率合成器 T SB1 SB2 0 0 1 0 0 1 1 LD1 LD2 LD 输出 0 0 低电平 0 1 通道2 锁定检测 1 0 通道1 锁定检测 1 1 AND（通道1，通道2） 锁定检测 0 0 低电平 0 1 高电平 1 0 通道1锁定检测 1 1 通道 1 锁定检测 0 0 低电平 0 1 通道2锁定检测 1 0 高电平 1 1 通道2锁定检测 0 0 低电平 0 1 高电平 1 0 高电平 1 1 高电平 LD1 LD2 LD 输出 0 0 低电平 0 1 低电平 1 0 低电平 1 1 低电平 0 0 低电平 1 0 通道1， Fin1/64(66), 0 1 通道1， Fin1/N, 1 1 参考时钟，fosc/2, SBR=0 0 0 低电平 0 1 通道2， Fin2/64(66), 1 0 通道2， Fin2/N, 1 1 参考时钟，fosc/R, SBR=0 0 0 低电平 0 1 低电平 1 0 低电平 1 1 低电平 T=1为测试模式, LD用于输出内部测试电路信号。 T SB1 SB2 0 0 1 1 0 1 1 深圳锐迪芯电子有限公司 page 9 http://www.radiumcorp.com 产品说明书 2008 年 10 月 SR1018B 1.3GHz 双通道频率合成器 2.7 锁定检测输出 （LD) 数字锁定输出检测通道是否处于锁相状态。LD检测输出状态如下， 当锁相环在待机（standby）情况下，锁定检测输出为高电平。 锁相环失锁，鉴频鉴相器检测到相位差，锁定检测输出为低电平。 锁相环锁相，鉴频鉴相器检测到相位差连续三次小于1/fosc, 锁定检测输出为高电平。 R 是 参考时钟 R 记数器的整除数，fosc 是晶振频率，或者是 OSCI 引脚输入参考时钟频率， 是鉴频鉴相器分频参考时钟（fosc/R) 与分频通道信号(fin1/N, T fin2/N)时间差。 2.8 编程待机模式（SB1 , SB2 , SBR） SB1 , SB2 和SBR控制待机模式。SB1 , SB2 分别控制通道1和通道2的待机模式。SBR控制参考时钟分频器 的开关状态。 控制位 待机模式状态 参考分频 SB1 SB2 SBR 通道1 通道2 0 0 X ON ON ON 0 1 X ON OFF ON 1 0 X OFF ON ON 器 模式状态 内部锁定 模式 通道1锁 定模式 通道2锁 定模式 参考分频 1 1 0 OFF OFF ON 器工作模 式 1 1 深圳锐迪芯电子有限公司 1 OFF page 10 OFF OFF 芯片待机 模式 http://www.radiumcorp.com 产品说明书 2008 年 10 月 SR1018B 1.3GHz 双通道频率合成器 2.9 滤波开关控制（SW） SW的输出为漏端开路输出。此端口用于改变环路滤波器的时间常数。 SW=”1”, 强索相状态, SW=”0”, 正常 工作状态。 2.10 编程参考分频器 (R Counter) 参考分频器为PLL提供参考频率，包括一个div_by_2 除法器和一个12位可编程分频器。12位分频器的分频 范围为3~4095，加上除法器，参考分频器总的分频数范围为6~8190(2的整数倍数)。 R counter Control Bits Group Code LSB R1 MSB R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 R9 R10 R11 R12 GC2 1 0 GC1 1 11 R = R1x2 + R2x2¹ + … + R12x2 (R≥3) 总的分频数范围: 2 R = 2 (3 to 4095) = 6 to 8190 可编程 12 位计数器的分频数: 2.11 编程通道 1 和通道 2 计数器 通道分频器 (N) 由一个5位SWALLOW COUNTER （A Counter), 一个12位PULSE COUNTER (B counter)，和一 个前置的64/66双模分频器一起构成。 当A counter 计数时，双模分频器工作在64分频状态。当A counter 深圳锐迪芯电子有限公司 page 11 http://www.radiumcorp.com 产品说明书 2008 年 10 月 SR1018B 1.3GHz 双通道频率合成器 溢出但 B counter 继续计数时，双模分频器工作在66分频状态。当B counter 溢出时，A counter 和 B counter 同时清零。最终通道分频 N 由下述方程确定， N = 2 × ( 32 × B + A ), B A B = 3-4095， A = 0-31, 通道分频器 (N) 分频范围为192~262142(2的整数倍数)。 Prescaler Module B 64/66 A 每个通道分频器控制 Bits 设置如下表，通道由 Group Code 控制。 A Counter B counter Group Code LSB N1 MSB N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9 N10 N11 N12 N13 N14 N15 N16 N17 GC2 GC1 CH1 = 1 0 CH2 = 0 1 分频器 (A) 由头五个 Bits 控制，设置如下表， 分频器 (B) 由另外12个Bits 控制，设置如下表， Division N17 N16 深圳锐迪芯电子有限公司 N15 N14 N13 N12 page 12 N11 N10 N9 N8 N7 N6 http://www.radiumcorp.com 产品说明书 2008 年 10 月 SR1018B 1.3GHz 双通道频率合成器 ratio (B) 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 4095 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 11 B = N6x2 + N7x2¹ + … + N17x2 分频数范围：3 to 4095 (B≥A)， 2.12 振荡器 (OSCI, OSCO, BO) SR1018B 引脚（OSCI， OSCO）可驱动晶体振荡器和直接接收外部时钟信号。第一种方式是把外部晶 振接到 OSCI 引脚和 OSCO 引脚间。晶体振荡器工作在基频串联状态，外接电容 C1,C2,C3 和 C4 是由晶体 厂家觉得，调节电容 C1,C2,C3 和 C4 可得到适当的晶振频率。另一种方式是把外部时钟接到 OSCI 引脚， OSCO 引脚接空；本振信号经过缓冲器由 BO 脚输出，作为二次混频的输入。 振荡器具有自动驱动水平控制，对不同频率晶体振荡器， 可以按下表调节电容 C1，C2 以便晶体能够 起振。C3/C4 微调晶振频率。 Crystal Rse C1 C2 10MHz-25MHz <80 25pF-75pF 40pf-60pF 5MHz-13MHz <150 70pF-100pF 80pF 深圳锐迪芯电子有限公司 page 13 http://www.radiumcorp.com 产品说明书 2008 年 10 月 SR1018B 1.3GHz 双通道频率合成器 2.13 鉴频鉴相器（PFD） 通道1和通道2的鉴频鉴相器是由各自的N 和 R 计数器的输出驱动的。鉴频鉴相器的输出控制电荷泵。 Pump-up 和 Pump-down的控制根据VCO的极性来编程。鉴频鉴相器没有位相检测死区。 2.14 电荷泵（CHARGE PUMP） 电荷泵对外部环路滤波器充电或放电是由鉴频鉴相器输出的极性控制来决定的。环路滤波器把电荷转换为 VCO的控制电压，电荷泵CP1或CP2输出电压可在V (Pump up) 和GND(Pump down)范围内变化。电荷泵电 DD 流可以选为200uA,400uA,800uA或1600uA。 深圳锐迪芯电子有限公司 page 14 http://www.radiumcorp.com 产品说明书 2008 年 10 月 SR1018B 1.3GHz 双通道频率合成器 3. 应用举例 例1. R 计数器 12 控制字设置， 从 21.25MHz 晶振频率得到 12.5KHz 参考频率？ 21.25MHz / 12.5KHz = 1700 R = 1700/2 =850 12 位字设置, R = (001101010010) R 计数器分组码： 11 控制器字码设定： LSB MSB 0 1 0 例2. 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 通道 1，设置 N 计数器 17 控制字， 从 12.5KHz 参考频率合成 453MHz 频率？ 453MHz / 12.5KHz = 36240 32*B + A = 362400/2 =18120 18120/32 = 566.25 B = 566 A = 0.25 * 32 = 8 12 位字设置, B = (0010 0011 0110) 5 位字设置, A = (01000) 通道 1 分组码： 01 控制器字码设定： LSB 0 1 MSB 0 例3. 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0 通道 2， 设置 N 计数器 17 控制字，从 12.5KHz 参考频率合成 463.2MHz 频率？ 463.2MHz / 12.5KHz = 37056 32*B + A = 37056/2 =18528 18528/32 = 579 B = 579 A=0 12 位字设置, B = (0010 0100 0011) 5 位字设置, A = (00000) 通道 2 分组码： 10 控制器字码设定： 深圳锐迪芯电子有限公司 page 15 http://www.radiumcorp.com 产品说明书 2008 年 10 月 SR1018B 1.3GHz 双通道频率合成器 LSB 0 MSB 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 4. 灵敏度测试电路 深圳锐迪芯电子有限公司 page 16 http://www.radiumcorp.com 产品说明书 2008 年 10 月 SR1018B 1.3GHz 双通道频率合成器 5. 典型应用电路 深圳锐迪芯电子有限公司 page 17 http://www.radiumcorp.com 产品说明书 2008 年 10 月 SR1018B 1.3GHz 双通道频率合成器 6。 TSSOP-16 封装物理尺寸 深圳锐迪芯电子有限公司 page 18 http://www.radiumcorp.com