随着大规模集成电路的发展，各种新型的频率合成器和频率合成方案不断涌现，利用锁相环频率合成技术研制出了很多频率合成集成电路。本文介绍一种以摩托罗拉公司生产的MC145152芯片的为基础的频率合成器。这种锁相环频率合成器的稳定度和准确度与基准频率一致，从总体结构上看由单片机、锁相环及可编程分频器三部分组成。其中可编程分频器是单片微机与锁相环之间的接口，同时也是组成数字锁相频率合成器的关键部件，在移动通信陆地电台等领域有着广泛的应用。
1 MC145152芯片的特点及功能
MC145152是MOTOROLA公司生产的大规模集成电路，是16比特并行输入并行输入数据编程的双模锁相环频率合成器，该芯片内含参考频率振荡器、可供用户选择的参考分频器(分频比为8，64，128，256，512，1 024，1 160，2 048)，双端输出的数字鉴相器、控制逻辑、10比特可编程的÷N计数器(分频比为3～1 023)、6比特可编程÷A计数器(计数范围为0～63)和锁定检测等部分。其中，10比特÷N计数器、6比特÷A计数器、模拟控制逻辑和外接双模前置分频器组成吞脉冲程序分频器，吞脉冲程序分频器的总分频比为：N总=NP+A，其内部组成框图如图1所示。
图2为移动通信909～915 MHz频率合成器的设计电路，其中压控振荡器输出的频率通过双模预分频器MC12054A预分频，再输出到可编程并行输入锁相环MC145152中，单片机AT89C51通过I／O口对MC145152进行编程，以改变其计数器的计数初值，从而改变分频比，鉴相器双输出端输出的误差信号φV和φR输入到双端输入的有源低通滤波器，输出信号直接对压控振荡器进行控制，构成了一个完整的数控锁相环。单片机接收人工调整、设置的数值，并对MC145152的计数器计数初值进行不同的预置，以锁定不同的频率，达到改变不同频点信号的目的。
2.1 909～915 MHz频率合成器元件的选取锁相环频率合成器选用芯片MC145152。晶振选用12.8 MHz的温补晶体，他的频率稳定度较高，可达10-8。低通滤波器选用运放芯片MC33171；双模分频器选用MC12011与MC10154串联组成÷64／65双模前置分频器，环路总分频比N总=N×64+A=36 360～36 600，N=568～571，A=0～63。
2.2 909～915 MHz频率合成器电路的设计
(1)MC145152芯片参数的设计
909～915 MHz频率合成器电路图如图2所示。
fVCO=909～915 MHz，P=64，晶体振荡器的频率为12.8 MHz，参考分频器R取512，RA2～RA0为100，则：
2.3外围电路参数设计
假设压控振荡器控制电压△Vd=10 V，鉴相灵敏度Kd=9／2πV／rad，ζ值的大小直接影响环路的瞬态特性，ζ值大，环路的低通特性性能变差，对输入频率成分滤出能力降低；ζ值太小，瞬态特性有较大的过冲，捕捉时间加长，故需折衷考虑ζ的取值，通常比较合适的数值为ζ=0.5～1.5，通常选择最佳值1。
当ζ选定和快捕时间ωn选定以后，自然角频率ts由下式决定：
，转换时间快，满足技术指标要求。 如还有其他技术指标要求，还需进行实验调整，使之达到指标要求并留有余量，最后再决定频率合成器环路参数。
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3结 语
本文用锁相环频率合成器专用芯片MC145152及其外围电路设计了909～915 MHz步进25 kHz的频率合成器，该频率合成器具有较低的相位噪声、很高的频率稳定度，大大促进了数字锁相频率合成器集成化程度的提高和体积的缩小，满足了通信设备的高集成度和超小型化的要求，特别适合某些特殊场合的应用。
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