?LMX2572LP 2-GHz低功耗宽带RF合成器（带FSK调制）技术文档总结

该LMX2572LP是一款低功耗、高性能宽带合成器，无需使用内部倍频器即可产生12.5 MHz至2 GHz的频率。PLL具有出色的性能，同时3.3 V单电源仅消耗70 mA电流。

对于数字移动无线电 （DMR） 和无线麦克风等应用，该LMX2572LP支持 FSK 调制。支持分立电平 FSK 和脉冲整形 FSK。直接数字 FSK 调制可通过编程或引脚实现。
*附件：lmx2572lp.pdf

该LMX2572LP允许用户同步多个器件的输出，还支持需要输入和输出之间确定性延迟的应用。该LMX2572LP提供了一个选项，可以细粒度地调整相位，以解决电路板或器件内的延迟不匹配。频率斜坡发生器可以在自动斜坡生成选项或手动选项中合成多达两段斜坡，以实现最大的灵活性。快速校准算法允许用户以超过 20 μs 的速度改变频率。

该LMX2572LP集成了来自3.3 V单电源的LDO，因此无需板载低噪声LDO。

特性

• 输出频率：12.5 MHz 至 2 GHz
• 低功耗：3.3V 电源时为 70 mA
• 100 kHz偏移时相位噪声为–124 dBc/Hz，载波为800 MHz
• PLL品质因数：–232 dBc/Hz
• PLL归一化1/f噪声：–123.5 dBc/Hz
• 32 位小数 N 分频器
• 使用可编程输入乘法器去除整数边界杂散
• 跨多个设备同步输出相位
• 支持斜坡和啁啾功能
• 支持 FSK 直接数字调制
• 两个可编程输出功率电平差分输出
• 快速VCO校准速度：<20μs
• 3V 至 3.5V 单电源

参数

方框图

?1. 核心特性?

• ?频率范围?：输出频率12.5 MHz至2 GHz，支持宽频带应用。
• ?低功耗?：70 mA（3.3V供电），适合便携式设备。
• ?高性能指标?：
  • 相位噪声：-124 dBc/Hz（100 kHz偏移，800 MHz载波）。
  • 分数N分频器：32位分辨率，支持精细频率步进。
  • 快速VCO校准：<20 ?s，适用于动态频率切换场景。
• ?调制功能?：支持FSK直接数字调制（离散电平及脉冲整形）。

?2. 关键应用领域?

• ?测试测量设备?：高精度时钟生成。
• ?无线通信系统?：数字双向无线电、卫星通信、MIMO系统。
• ?专有无线连接?：如无线麦克风、低功耗射频链路。

?3. 功能模块详解?

• ?参考路径?：集成倍频器（OSC_2X）、预分频器（PLL_R_PRE）、乘法器（MULT）和后分频器（PLL_R），灵活配置参考频率。
• ?PLL架构?：
  • 电荷泵增益可编程（625 ?A至6875 ?A）。
  • 支持整数/分数模式，4阶ΔΣ调制器优化噪声性能。
• ?VCO设计?：6个核心频段（3.2–6.4 GHz），自动校准确保温度稳定性（-40°C至85°C）。
• ?输出缓冲?：差分推挽结构，功率可调（-6 dBm至9 dBm），支持单端或差分负载。

?4. 高级功能?

• ?相位同步?：通过SYNC引脚实现多设备输出相位对齐，确定性延迟<14 ps。
• ?频率斜坡?：支持手动/自动模式，可编程斜率和分段（如线性扫频或突发模式）。
• ?FSK调制?：
  • ?SPI模式?：预存8组频偏（2/4/8电平FSK）。
  • ?I2S模式?：实时数据流输入，支持任意波形调制（如高斯滤波FSK）。

?5. 寄存器与编程?

• ?配置接口?：24位SPI寄存器（126个可编程寄存器），支持块编程模式。
• ?关键寄存器?：
  • ?R0?：控制VCO校准（FCAL_EN）、斜坡使能（RAMP_EN）。
  • ?R44?：设置MASH阶数（0–4阶）、输出静音（OUT_MUTE）。
  • ?R114?：FSK模式选择（SPI/I2S/FAST）及极性配置。

?6. 设计建议?

• ?布局优化?：
  • Vtune引脚需就近放置≥1.5 nF电容以优化相位噪声。
  • 未使用的输出引脚需端接50Ω负载。
• ?电源管理?：推荐100 nF去耦电容+铁氧体磁珠抑制噪声，支持DC/DC转换器供电。

?7. 典型应用示例?

• ?4FSK调制实现?：
  • 配置fOSCin=100 MHz，fOUT=490 MHz，通过SPI FAST模式动态写入频偏数据。
  • 结合Matlab生成调制码流，经数据发生器驱动LMX2572LP输出高斯频谱。

?文档范围?：涵盖器件特性、寄存器映射、应用电路及布局指南，适用于射频系统工程师与硬件设计人员。