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TECHNICAL ARTICLE WIDEBAND PHASE-LOCKED LOOPS WITH INTEGRATED VOLTAGE CONTROLLED OSCILLATORS: CAN THEY REPLACE A DISCRETE SOLUTION?

发布时间： 2018-07-31

类型：技术文档，技术说明、产品技术资料

品牌：

ADI（亚德诺半导体）

型号：

ADF4355; HMC704; ADF4355-2; ADF4355-3; ADF5355

该技术文章深入探讨了集成电压控制振荡器（VCO）的宽带锁相环（PLL）在元器件行业中的应用现状与发展趋势。文章首先分析了传统分立式PLL/VCO解决方案存在的局限性，如占用空间大、成本高昂及频率覆盖范围窄等问题，并对比阐述了集成PLL/VCO方案在节省空间、降低成本及实现宽频带方面的显著优势。针对第一代产品在相位噪声性能上的不足，文章详细介绍了第二代产品如何通过改进IC工艺来提升整体性能。文中重点以Analog Devices的ADF4355系列为例，分析了该集成PLL/VCO产品的性能特点及其在替代分立方案中的应用优势。Analog Devices在世强硬创平台上由世强先进（深圳）科技股份有限公司授权代理并提供技术支持及采购服务。基于该技术方案，用户可通过世强硬创平台获取原厂授权的正品器件，相关型号支持单件起订、在线下单、样品申请及批量询价，且库存充足。平台专职FAE团队可提供从选型、设计验证到调试的全流程技术支持，覆盖从研发打样到量产的全生命周期采购需求，有助于缩短供应链响应周期，加速产品开发与上市。

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应用/方案

如何绕过ADF4355-2、ADF4355、ADF4355-3、ADF4356、ADF5355和ADF5356的VCO校准

本应用笔记介绍了如何绕过ADF4355-2、ADF4355、ADF4355-3、ADF4356、ADF5355和ADF5356相位锁定环(PLL)系列的自动VCO核心和频段选择以及自动VCO偏置水平校准。在大多数应用中，自动校准(AUTOCAL)需要3毫秒的时间，这对于需要快速覆盖广泛频率范围的应用（如信号和网络分析仪）来说太慢了。通过应用绕过VCO校准或绕过程序，用户首先使用标准AUTOCAL程序对每个频率进行编程，并对每个频率读取VCO核心、VCO频段和VCO偏置。建议用户使用AUTOCAL为每个频率建立这些值的表格，并在应用绕过程序时将这些值加载到ADF4355-2、ADF4355、ADF4355-3、ADF4356、ADF5355或ADF5356，以消除AUTOCAL程序带来的额外时间。

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ADF4355-2、ADF4355、ADF4355-3、ADF4356、ADF5355和ADF5356应用说明如何绕过VCO校准

本应用笔记介绍了如何绕过ADF4355-2、ADF4355、ADF4355-3、ADF4356、ADF5355和ADF5356相位锁定环(PLL)系列的自动VCO核心和频段选择以及自动VCO偏置电平校准。在大多数应用中，自动校准(AUTOCAL)需要3毫秒的时间，这对于需要快速覆盖广泛频率范围的应用（如信号和网络分析仪）来说太慢了。绕过VCO校准或绕过程序后，用户首先使用标准AUTOCAL程序对每个频率进行编程，并对每个频率读取VCO核心、VCO频段和VCO偏置。建议用户使用AUTOCAL为每个频率建立一个值表，并在应用绕过程序时将这些值加载到ADF4355-2、ADF4355、ADF4355-3、ADF4356、ADF5355或ADF5356中，以消除AUTOCAL程序带来的额外时间。

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如何为ADF4355-2设置VCO旁路校准

本文档为应用笔记，主要介绍了如何为ADF4355-2芯片设置VCO旁路校准。内容包括VCO校准的步骤、VCO回读程序、寄存器图以及读取时序特性表。通过旁路VCO校准，可以缩短锁定时间，提高系统性能。

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无线通信测试仪解决方案

本文探讨了无线通信测试器的解决方案，包括实验室测试器和生产测试器。实验室测试器用于设计和支持系统集成，而生产测试器则侧重于快速确定设备是否正常工作。文章强调了系统设计的考虑因素，如配置、操作、维护和升级的便捷性，以及卓越的性能和丰富的功能。ADI提供了包括RF Agile Transceiver、低噪声LDO、多输出稳压器、宽带合成器、功率检测器、I/Q调制器、高速ADC、低抖动时钟生成和分配、增益控制和校准的ADC和DAC等在内的解决方案。此外，还介绍了AD-FMCOMMS3-EBZ演示系统和其他设计资源。

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ADI的核磁共振成像(MRI)解决方案

本文介绍了ADI公司提供的核磁共振成像（MRI）解决方案，包括MRI系统原理、典型架构、设计考虑和主要挑战。文章详细阐述了MRI系统中的关键组件，如磁体、梯度系统和射频系统，以及它们如何与计算机系统交互以生成图像。此外，文章还讨论了ADI公司提供的各种放大器、数据转换、信号处理和电源管理解决方案，以帮助用户实现最佳图像质量并降低功耗和成本。

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ADI民用雷达解决方案

本资料介绍了ADI公司提供的民用雷达解决方案，包括雷达应用简介、系统设计考虑、雷达信号链架构、产品组合以及设计资源。资料重点阐述了雷达系统在民用领域的应用，如空中交通管制、天气和海上监控等，并详细介绍了雷达信号链的关键技术和ADI公司的产品，如数模转换器、模数转换器、时钟发生器、直接数字频率合成器等。此外，资料还提供了设计工具、技术文章和应用笔记等资源，以支持用户的设计开发。

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ADF4355-3分数N/整数N锁相环频率合成器的评估

本资料为ADF4355-3频率合成器评估板用户指南，介绍了ADF4355-3频率合成器的性能评估。评估板包含ADF4355-3频率合成器、122.88MHz参考源、环路滤波器、USB接口等，可通过PC软件进行控制。资料详细说明了评估板的硬件设计、软件安装、设置步骤、主要控制和测试方法。

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低相位噪声的转换锁相环频率合成器

该资料介绍了Analog Devices的Circuits from the Lab®参考设计，旨在加速设计并简化系统集成，解决模拟、混合信号和RF设计挑战。设计包括低相位噪声转换环路频率合成器，使用ADF4002锁相环和ADF4355-2频率合成器，以及ADL5801混频器和HMC512 VCO。资料提供了电路框图、原理图、布局文件和物料清单，并详细描述了电路的功能、性能和测试结果。

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一种完整的双端口矢量网络分析仪

本文介绍了基于ADF4355-3、ADL5380和HMC1044等元器件的微波宽带合成器，频率范围为400 MHz至6 GHz。该合成器集成了VCO、正交解调器和可编程谐波低通滤波器，带宽为1 GHz至3 GHz。文章详细描述了电路设计、工作原理和性能特点，并提供了相关的设计支持文件。此外，还介绍了基于该合成器的完整两端口矢量网络分析仪，包括评估板、开发平台和设计文件。

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低相位噪声平移锁相环合成器

本文详细介绍了低相位噪声转换环路合成器的设计与实现。该合成器利用ADF4002整数N锁相环和ADF4355-2分数N合成器，实现了从100MHz参考频率到5.0GHz至5.4GHz的频率转换。文章重点阐述了转换环路合成器的设计原理、关键元件的选择以及性能测试结果，为读者提供了完整的参考设计。

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射频信号源解决方案

本文介绍了射频信号源在无线电频率测试中的应用，包括测试新无线电平台和生产线上的手机性能。文章讨论了射频信号源设计面临的挑战，如实现多种射频测试信号、控制噪声地板和增加系统能力和灵活性。ADI公司提供了全面的解决方案，包括从数字到射频组件的广泛产品组合、丰富的RF设计资源和兼容性强的产品。文章还展示了射频信号源的五个子系统，包括射频信号链、外部调制输入、时钟生成和分配、电源生成和管理以及数据和电源隔离。最后，介绍了ADI的主要产品及其关键规格和特性。

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ADI雷达解决方案

本文介绍了雷达系统的原理、设计考虑因素以及ADI公司提供的雷达解决方案。文章重点阐述了雷达系统在范围、分辨率和可靠性方面的挑战，并介绍了ADI的全面产品组合，包括RF至比特解决方案，旨在提高性能、减少尺寸、重量和开发时间。此外，文章还展示了雷达信号链的架构，包括经典和下一代信号链，以及24 GHz FMCW雷达解决方案。最后，文章提供了ADI雷达应用和产品的详细信息，以及设计资源和技术支持。

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用于电子测试和测量的ADI RF和微波解决方案

本文介绍了Analog Devices（ADI）在电子测试和测量领域提供的射频和微波解决方案。文章重点讨论了在射频测试平台中实现宽动态范围、宽带宽和稳定性等关键挑战，并介绍了ADI的多种产品，包括信号分析器、PLL/VCO、信号合成器、显示和接口、频率合成器以及相关设计资源和工具。文章还提供了ADI的精选产品列表，包括DACs、ADC驱动器、宽带混频器、时钟发生器、DDS、PLL/VCO、功率检测器、ADCs、开关和设计工具。

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针对电子测试和测量的RF和微波解决方案

本文介绍了ADI公司针对电子测试和测量的RF和微波解决方案，包括频谱分析仪、网络分析仪、信号发生器和通信测试仪等。文章重点阐述了ADI RF和微波IC在信号链中的应用，以及如何解决宽动态范围、最小化噪声底等问题。此外，还介绍了ADI提供的多种设计资源，如设计工具、FMC快速原型开发平台、参考设计和技术论坛等。

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RF信号源解决方案

本文介绍了RF信号源解决方案的应用、设计考虑和主要挑战，以及ADI公司的相关解决方案。RF信号源用于创建射频频率的测试波形，应用于测试无线电平台和手机性能。设计挑战包括实现多种RF测试信号、控制系统噪底和提升系统能力和灵活性。ADI公司提供一站式供应商服务，包括锁相环、混频器、功率检波器等器件，以及丰富的RF设计资源和兼容性支持。文章还介绍了RF信号源的五个子系统，包括RF信号链产生、外部调制输入、时钟产生与分配、电源产生和管理、数据和电源隔离。

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