Микросхема ФАПЧ FTPLL299-IT-WPQ4 со встроенным ГУН

28.09.2023

Для реализации сетки частот в различных радиотехнических системах и устройствах, включая системы связи, пеленгаторы, радарную технику и контрольно-измерительные приборы, используют синтезатор частоты, который базируется на схеме фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) и генератора, управляемого напряжением (ГУН).

В самом простом представлении схема ФАПЧ – это контур обратной связи с фазовым детектором, ГУН, делителем частоты и фильтром нижних частот (ФНЧ). Выходная частота ГУН управляется и зависит от напряжения на входе. Оно формирует фазовый детектор в виде сигнала ошибки по фазе от сигнала с опорного генератора и сигнала с делителя частоты в цепи обратной связи. ФНЧ обеспечивает чистое напряжение для управления частотой ГУН, а делитель частоты на N делит выходную частоту таким образом, чтобы она была равна частоте фазового детектора. При этом выходная частота системы ФАПЧ кратна частоте опорного генератора на входе и определяется делителем в цепи обратной связи.

Схема ФАПЧ представлена на рисунке ниже:

Ранее микросхема ФАПЧ не имела в своем составе ГУН, и в синтезаторе они существовали как две отдельные микросхемы. Отсюда вытекает основной недостаток данного способа построения – увеличение массогабаритных размеров. Это связано с тем, что в этом случае требуются две микросхемы и в два раза больше сопутствующих элементов обвеса, что увеличивает стоимость продукции и трудозатраты на производство.

Всех вышеперечисленных недостатков лишена микросхема ФАПЧ со встроенным ГУН. Также, в данном решении есть возможность реализовать широкополосный ГУН и, соответственно, широкополосный синтезатор частот.

Представляем вашему вниманию микросхему ФАПЧ FTPLL299-IT-WPQ4 с дробным делением частоты, встроенным ГУН и диапазоном выходных частот 23 – 25 ГГц. Микросхема содержит делитель на входе с коэффициентом деления от 1 до 16383 и делитель в цепи обратной связи с коэффициентом деления от 40 до 1048575. Данная микросхема имеет два независимых выхода (сигнала) и реализует четыре режима развертки по частоте: треугольный, пилообразный, трапециевидный и произвольной формы с поддержкой автоматического режима и запуска по триггеру. Кроме этого, имеется индикация направления развертки и ее переключения, а также поддерживается вывод индикации состояния микросхемы в виде температуры и уровня мощности. Рабочая температура микросхемы находится в диапазоне от -40 °С до +85 °С.

Микросхема активно применяется в следующих системах и приборах: радары с линейной частотной модуляцией (ЛЧМ) сигнала, спутниковые системы связи, системы беспроводной связи «точка-точка», а также контрольно-измерительное оборудование.

Ниже представлены основные параметры микросхемы ФАПЧ FTPLL299-IT-WPQ4 со встроенным ГУН:

Зависимость спектральной мощности фазовых шумов (дБн/Гц) ФАПЧ от частоты отстройки от несущей (Гц):

Микросхема поставляется в корпусе QFN4x4. Производитель предоставляет отладочную плату для проведения испытаний и измерений микросхемы ФАПЧ. Чертеж платы с навесными элементами и коаксиальными разъемами приведен ниже: