MAX2870的设计移植注意事项

来源：analog 发布时间：2023-08-01

摘要： 本应用笔记将MAX2870超宽带合成器/电压控制器振荡器(VCO)与Devices ADF4350合成器进行比较。详细讨论了寄存器和环路滤波器的设计。

MAX2870超宽带锁相环(PLL)和电压控制振荡器(VCO)可以在整数n和分数n模式下工作，类似于Devices的ADF4350宽带合成器。本应用笔记详细比较了MAX2870和ADF4350寄存器和环路滤波器设计。已经熟悉ADF4350的用户可以使用此应用笔记作为快速设计参考。

寄存器表比较

注册0

位的位置	MAX2870		ADF4350		区别
位的位置	一些ID	名称/描述	一些ID	名称/描述	区别
31	INT	Int-N或fracn模式控制	- - - - - -	保留	MAX2870提供了一个额外的方法来切换int和frac模式(注1)。
30-15	N [15:0]	整除法值	但- N1不行了	整型值	两者都是16位分辨率，但MAX2870提供了更广泛的可用范围。详细信息请参见MAX2870数据表。
14	压裂(11:0)	分数除法值	F12 - F1	分数值	N/A
2 - 0	ADDR (2:0)	寄存器地址	C3 - C1	寄存器地址	N/A

注册1

位的位置	MAX2870		ADF4350		区别
位的位置	一些ID	名称/描述	一些ID	名称/描述	区别
31	CPOC	CP输出钳位:int模式设为1;为frac模式设置为0	- - - - - -	保留	MAX2870在CP输出箝位上提供可编程性，以在int-N模式下实现更好的噪声性能。
30-29	CPL 1:0 []	CP线性度:int模式设置为00;frac模式设置为01	- - - - - -	保留	MAX2870提供可编程的CP线性，以实现更好的伪散性能在fracn模式。
28	CPT [1]	充电泵试验模式:00为正常运行;源模式下CP为10;接收模式下CP为11	- - - - - -	保留	在ADF4350上，用户设置27位来编程预量器值。在MAX2870上，预分频器是自动设置的。用户只需将CPT[1:0]设置为00即可正常操作。
27	CPT [0]	充电泵试验模式:00为正常运行;源模式下CP为10;接收模式下CP为11	PR1	预定标器
26-15	P [11:0]	相位值	P12 - P1	相位值	N/A
14	M [11:0]	模量的值	M12 - M1	插入器模	N/A
2 - 0	ADDR (2:0)	寄存器地址	C3 - C1	寄存器地址	N/A

注册2

位的位置	MAX2870		ADF4350		区别
位的位置	一些ID	名称/描述	一些ID	名称/描述	区别
31	摩门的教	锁定检测速度	- - - - - -	保留	当PFD频率大于32MHz时，MAX2870提供4ns锁定检测精度(注2)。
30-29	SDN 1:0 []	fracn噪声模式 00 =低噪音模式 01 =保留 10 =低距模式1 11 =低距模式2	L2 - L1	噪声模式 00 =低噪音模式 01 =保留 10 =保留 11 = low-spur模式	MAX2870提供了两种抖动模式来减少杂散。用户应该选择在他们的系统中工作最好的一个。
28-26	MUX (2:0)	MUX_OUT配置	M3 - M1	MUXOUT	MAX2870具有相同的多路复用输出，加上从寄存器6读出的额外串行输出(注3)。
25	DBR	参考倍增器模式	以RD2	参考倍压器	N/A
24	RDIV2	参考Div2模式	RD1	参考divideby2	N/A
最早提出	队R (9:0]	参考分频器模式	R10 - R1	10位R计数器	N/A
13	REG4DB	双缓冲	D1	双缓冲	N/A
12-9	CP(握)	电荷泵电流	CP1 CP4 -	电荷泵电流设定	N/A
8	LDF	Lock-detect函数	U6	LDF	N/A
7	自民	Lock-detect精度	U5	自民	N/A
6	PDP	鉴相器极性	的愉快	PD极性	N/A
5	SHDN	省电模式	U3	断电	N/A
4	三	电荷泵三态模式	U2	Cp三态	N/A
3.	RST	计数器重置	U1	计数器重置	N/A
2 - 0	ADDR (2:0)	寄存器地址	C3 - C1	寄存器地址	N/A

寄存器3

位的位置	MAX2870		ADF4350		区别
位的位置	一些ID	名称/描述	一些ID	名称/描述	区别
31-26	VCO (5:0)	禁用VAS时，手动选择VCO和VCO子带	- - - - - -	保留	MAX2870允许用户禁用VCO自动选择(VAS)机并手动选择VCO子带。使用此功能与VCO查找表的方法来实现更快的锁相环锁定时间。
25	VAS_SHDN	脉管SHDN: 0 =启用VAS; 1 = VAS禁用	- - - - - -	保留
24	重新调整	设置VAS响应温度漂移	- - - - - -	保留
23-19	在- - - - - -	保留	- - - - - -	保留	N/A
18	- - - - - -	保留	F1	企业社会责任	是的
17	- - - - - -	保留	- - - - - -	保留	N/A
16-15	清洁发展机制(1:0)	时钟分频模式: 相位模式	C2 - C1	时钟div模式: 10 = resync模式	MAX2870只提供当前相位的相位变化，而ADF4350允许相对于同步脉冲的相位变化。
14	CDIV [11:0]	时钟分频值	D12 - D1	12位时钟分频值	这些比特定义了两个部分的低频时钟比;根据不同的操作方式，它们有不同的含义(注4)。
2 - 0	ADDR (2:0)	寄存器地址	C3 - C1	寄存器地址	N/A

寄存器4

位的位置	MAX2870		ADF4350		区别
位的位置	一些ID	名称/描述	一些ID	名称/描述	区别
31-26	- - - - - -	保留	- - - - - -	保留	在MAX2870上设置为011000。
25-24	BS_MSBs 1:0 []	Band-select最高有效位	- - - - - -	保留	由于MAX2870允许更高的PDF频率，这些额外的位将带选择分频器的范围从8位增加到10位。
23	神奇动物	压控振荡器反馈方式	D13	反馈选择	N/A
22-20	天后(2:0)	rout_输出分频模式	D12 - D10	射频分压器选择	MAX2870提供更多RFOUT分频比选项(注5)。
19-12	BS (7:0)	设置带选择时钟分频器值。msb位于位<25:24>	BS8——BS1	8位带选择时钟分频器值	8位带选择分压器也是如此。MAX2870提供了两个以上的msb(见bs_msb[1:0])。
11	- - - - - -	保留	D9	压控振荡器断电	是的
10	- - - - - -	保留	D8	静音直到锁检测	是的
9	BDIV	RFOUTB输出路径选择	D7	AUX输出选择	N/A
8	RFB_EN	routb输出方式	D6	AUX输出使能	N/A
7 - 6	BPWR 1:0 []	routb输出功率	D5 - D4	辅助输出功率	N/A
5	RFA_EN	routa输出方式	D3	射频输出使能	N/A
4	压(1:0)	routa输出功率	D2 - D1	输出功率	N/A
2 - 0	ADDR (2:0)	寄存器地址	C1	寄存器地址	N/A

注册5

位的位置	MAX2870		ADF4350		区别
位的位置	一些ID	名称/描述	一些ID	名称/描述	区别
31-25	- - - - - -	保留	- - - - - -	保留	N/A
24	F01	F01	- - - - - -	- - - - - -	MAX2870提供了一个额外的方法来控制int/frac模式(注1)。
23-22	LD (1:0)	锁检测引脚功能	D15——D14	LD PIN模式	N/A
21-19	- - - - - -	保留	- - - - - -	保留	N/A
18	MUX [3]	MUX MSB	- - - - - -	保留	MAX2870在MUX引脚上提供额外的串行数据输出(注3)。
17	- - - - - -	保留	- - - - - -	保留	N/A
16-3	- - - - - -	保留	- - - - - -	保留	N/A
16-3	- - - - - -	保留	- - - - - -	保留	N/A
2 - 0	ADDR (2:0)	寄存器地址	C3 - C1	寄存器地址	N/A

循环过滤

MAX2870的KVCO(典型的100MHz/V)不同于4350(典型的33MHz/V)。为了保持锁相环参数(例如CP电流、N分压器、Fcomp、环路BW和相位裕度)不变，环路滤波器组件必须重新计算(图1)。在MAX2870上使用4350的环路滤波器而不仔细评估可能导致性能下降甚至不稳定的锁相环。

图1所示、环路滤波器组件标签。

下面的示例显示，为了保持锁相环的参数，需要安装不同的环路滤波器，具体取决于使用的是MAX2870还是4350。

锁相环条件和环路滤波器	MAX2870	ADF4350	笔记
KVCO (MHz / V)	One hundred.	33	不同KVCO
ICP (mA)	2.5	2.5	相同
Fcomp (MHz)	10	10	相同
N	400	400	相同
环路BW (kHz)	20.2	17.6	相似回路BW
相裕度(度)	39	37.5	相似相裕度
C1 (nF)	10	1.5	异回路滤波器
C2 (nF)	68	22	异回路滤波器
R2(欧姆)	220	430	异回路滤波器
C3 (nF)	1.2	0.68	异回路滤波器
R3(欧姆)	1000	820	异回路滤波器

笔记

注1:MAX2870有两种方法在int/frac模式之间切换。在方法2中，这与FRAC[11:0]位设置无关。

Int/Frac模式切换		MAX2870			ADF4350	笔记
Int/Frac模式切换		F01	INT	FRAC11——FRAC00	FRAC11——FRAC00	笔记
方法1	整数模式	1	X	所有的0	所有的0	N/A
方法1	压裂模式	1	X	不全是0	不全是0	N/A
方法2	整数模式	0	1	X	N/A	MAX2870提供了一个额外的方法。
方法2	压裂模式	0	0	X	N/A	MAX2870提供了一个额外的方法。

注2:MAX2870允许用户设置PDF频率，在int模式下高达105MHz，在frac模式下高达50MHz。下表总结了不同PDF频率下的LD引脚设置。

LD引脚功能	MAX2870				ADF4350			笔记
LD引脚功能	LD (1:0)	摩门的教	自民	LDF	D15-D14	自民	LDF	笔记
低	00	X	X	X	00	X	X	与ADF4350相同
数字LD	01	0	0	0	01	0	0	与ADF4350相同，用于PDF频率<32MHz, fracn模式，10ns精度
		0	0	1		0	1	与ADF4350相同，用于PDF频率<32MHz，整数模式，10ns精度
		0	1	0		1	0	与ADF4350相同，用于PDF频率<32MHz, fracn模式，6ns精度
		0	1	1		1	1	与ADF4350相同，用于PDF频率<32MHz，整数模式，6ns精度
		1	X	0		- - - - - -	- - - - - -	MAX2870数字LD功能用于PDF频率>32MHz, fracn模式，4ns精度
		1	X	1		- - - - - -	- - - - - -	MAX2870数字LD功能用于PDF频率>32MHz, int模式，4ns精度
LD	10	X	X	X	10	X	X	与ADF4350相同
高	11	X	X	X	11	X	X	与ADF4350相同

注3:下表总结了MAX2870和ADF4350的MUX引脚设置。

MUX引脚功能	MAX2870		ADF4350		笔记
MUX引脚功能	MUX [3] REG5 [18]	MUX [2:0] REG2[‘]	REG5 [18]	M3-M1 REG2[‘]	笔记
常规MUX引脚功能	0	000 - 111	保留	000 - 111	N/A
串行数据输出	1	One hundred.	- - - - - -	- - - - - -	MAX2870配置MUX_OUT引脚作为串行数据输出来读取REG 06 (IC状态位)。ADF4350不具备此功能。

注4:下面是不同模式下CDIV位函数的比较。

操作模式	MAX2870	ADF4350
操作模式	CDIV 11:0, Reg3[十四3]	D12-D1, Reg3[十四3]
快速锁定模式	CDIV定义了快速锁定超时	定义快速锁定超时
相位调整方式	相对于当前相位调整VCO相位，因此不需要重新同步周期	D12-D1定义相位再同步周期。

注5:MAX2870提供更多的输出分频比选择，允许更多的设计灵活性。

Output-Divider比率	MAX2870	ADF4350
Output-Divider比率	天后2:0,Reg4[二二20]	D12-D10, Reg4[二二20]
1	000	000
2	001	001
4	010	010
8	011	011
16	One hundred.	One hundred.
32	101	不可用
64	110	不可用
128	111	不可用