BU2614是一种串行码输入的锁相频率合成器，它采用标准的I2C总路线结构，可以工作在整个FM波段，具有低噪声、低功耗、高灵敏度的特点，并具有中频检测功能。下面对它的结构特点及应用作一介绍。
1 BU2614简介
1.1 BU2614结构、工作原理与特点
BU2614为16管脚芯片，其管脚图与内部结构图如图1所示。管脚Xout与Xin为外接晶振管脚，一般接75KHz晶体，主要产生标准频率和时钟信号；CE、CLK和DA端为使能、时针和数据输入端。PD1为相位比较输出，其它端子不再一一介绍。
BU2614内部主要有相位比较器PD、可编程分频器、参考分频器、高稳定晶体振荡器及内部控制器组成。当单片机对BU2614送入一组数据， BU2614把接收到的数据与接收的信号频率进行比较后输出一个电压值VD，该电压值通过外部环路低通滤波后加在VCO上，通过VD的不断调整使VCO振荡频率锁定在与单片机送入数据相对应的频率上，实现频率锁定。主要工作原理如图2所示。
在内部结构中，移位锁存器作用是把单片机送来的32位串行数据送入锁存器后进行串并转换，其中16位控制可编程分频器，3位控制参考分频器，其余为内部控制字。可编程分频器按照16位数据的控制要求，把 focs振荡频率信号经过参考分频之后的频率信号fd与fr在PD中进行比较，当 fd不等于fr时由PD输出电压VD控制VCO，使 focs稳定在确定频率上。参考分频器通过状态字中R 0、R1、R2三位数据把高稳定度振荡器产生的75kHz标准频率进行分频。可输出7个固定频率fr。PD把 fr和fd进行鉴相比较，PD的输出为高电平，低电平及高阻三态输出，通过外部LF实现锁相。
BU2614具有以下特点：
（1）最高工作频率可达130MHz，并且为串行数据输入；
（2）采用晶振的高精度、高稳定度的75KHz 的参考频率；
（3）低电流损耗，工作时为4mA，锁相不工作时为100μA；、
（4）除了可直接用在FM和AM中，芯片还可提供7种参考频率，25kHz、12.5kHz、6.25kHz、3.125kHz、5kHz、3kHz和1kHz；
（5）具有中频检测功能，开锁显示；
1.2 输入、输出数据形式与计算
BU2614的串行数据输入靠CE、CLK和DA三个端子完成。时钟信号、数据信号和使能信号逻辑关系如图3所示。
其中T1应大于15μs， T2大于2μs，时钟宽度应大于1μs。数据和状态字共32位，从低位到高位依次排列为：D0、D1……D 15 、P0、P1、P2 、*、*、*、*、CT、R0、R1、R 2、S、PS、*、GT、TS。其中D0到D 15、表示可变分频比的16位二进制数；*表示与控制不相关的位，可为1 或0；参考分频器产生的标准频率由R0、R 1、R2三位数据控制，控制关系如表1所示。
P0、P1、P2为输出口控制数据，可使输出通道打开或关闭。置0时为通道打开。S和PS可用于收音机中FM和AM的选择。数据输出由CD端输出，此时CLK、CD与CE的逻辑关系与数据输入类似，只不过CE要求为低电平。CT、GT等用于频率测量与计数的控制。
分频比N的计算从图2可知为：
N=fosc / fr
而送入BU2614的数据为实际分频比的一半，并应转化为16进制数。
可以看出，BU2614进行锁相频率控制的精度范围可以调整，fr 越高，精度也越高，而fr 本身也是由晶振产生，精度可达10-6 以上。
2 BU2614应用技术
从前面介绍知道，BU2614可在单片机的控制下，采用锁相方法，通过VCO自动进行频率控制。本文介绍在实际应用中有较好使用效果的两种应用方法。
2.1 用于FM收音机的接收
本调频收音机主要由FM/AM收音机芯片CXA1019，锁相环BU2614和单片机AT89C51组成，其组成框图如图4所示。CXA1019为Sony公司生产的FM/AM收音机芯片，本身具有AFC AGC功能。它只需不多的外部元件，可实现FM/AM接收。CXA1019实现电路如图5所示。
FM信号经过BPF由FM RF IN进入。FM RF接出一个中心频率可变的谐振回路，对用户设定的接收信号频率进行谐振，中心频率由加在变容二极管两端电压VD控制。FM OSC管脚外接本振回路，该谐振回路对本振频率（接收信号频率加上中频频率）谐振。其中心频率也由加在变容二极管上的VD电压控制。接收信号和本振信号在内部混频后差出10.7MHz中频信号由管脚FM IF OUT输出，经过滤波由管脚FM IF IN输入，再经鉴频，音频放大，功率放大后输出。而VD均取自于BU2614中 PD输出经滤波后输出的直流电压。FMOSC本振信号也同时送入BU2614的FM IN管脚。用BU2614构成的频率合成器环路滤波电路如图6所示。CE、 CLK、DATA为来自单片机的使能、时钟及数据信号。FM FN管脚送入为本振FMOSC信号。VD为经过环路滤波器后的直流电压，加到接收信号和本振回路上，以控制振荡频率。
单片机AT89C51为控制核心，单片机P1.0、 P1.1和P1.2口分别与BU2614的DATA、CLK及CE相连，由这些口的输出分别模拟数据信号，时钟信号和使能信号。方法是将数据及状态字放入寄存器中，依次对每个寄存器做8次带进位的循环右移，根据进位值模拟这些信号。FM收音的频带设计88MHz～108MHz。程序中选取标准频率 fr 为1KHz，这样有较高锁台精度，可计算分频比范围为98700<N<118700。由单片机相应的数据置入BU2614，可实现选台目的。同时单片机可检测CXA1019的20管脚METER的电压来锁定台是否选准。为了实现搜索电台，把单片机输出的分频数据每次增加32H，对应频段增加0.1M，可把88MHz-108MHz范围内电台都能收到。通过这种方法，很好的实现了电台的存储，全频自动搜索，指定范围内搜索，手动搜索电台及频段显示功能。
2.2 用于集成LC压控振荡器
MC1648是单片集成射极耦合振荡电路，输出为ECL电平，工作频率达225MHz。用MC1648、 BU2614和单片机可构成集成压控振荡器，框图如图7所示。工作原理与上述类似，单片机将数据送入 BU2614，BU2614把数据信号转换为控制电压VD，VD电压由UC端接入MC1648的外接变容二极管上，振荡频率由fout回到BU2614，实现频率的锁定。MC1648实现电路如图8所示。单片机可实时测量MC1648产生的振荡频率，并在显示板上显示。通过程序的设定，振荡器的振荡频率可以通过键盘设定，还可实现手动步进扫频及自动步进扫频。本文采用上述方法很好的实现了以上功能。振荡频率从10MHz～60MHz。步进间隔可由10KHz ～1MHz，波形良好，稳定度达千分之一以上。理论上讲，BU2614的频率步进间隔可做到2KHz。
3 总结
本文介绍了BU2614的特性、使用方法及应用实例。BU2614与单片机相结合，会在实际中有较广泛的应用。
本文摘自《半导体技术》
