【晒心得】LMX2581锁相环产品使用心得

laisinanvictor

【晒心得】LMX2581锁相环产品使用心得 [复制链接]

大家好，我是一名参加国赛的上海交通大学的大学生，在暑假的竞赛准备过程中，使用到了TI的LMX2581的锁相环芯片。这款芯片及其配套软件的使用非常不错，下面我就来详细介绍一下。
         首先按照惯例我们来看一下2581的datasheet 。可以看到LMX2581理论上可以产生50至3760MHz的频率，可以检测相位是否已经锁定，相位噪声很小，有多核VCO且输出功率可控的性能优异的锁相环。在2581的datasheet中，还很详细地把2581的每个引脚应该如何接都列在了上面， 让我们设计2581的电路时非常的方便。LMX2581有4个VCO的核，分别对应于一个频段，4个频段正好覆盖了1880MHz-3760MHz的范围。通过这4个端口 来向2581的16个寄存器中写入控制字。其中，每个寄存器有32位，每一位的功能如下图 。我们不必一位一位地去对照这些寄存器的位来写入，因为TI有专门为这些锁相环服务的软件，包括Clock Design Tool和Code Loader 4。这两个软件我们放在后面说。需要说的一点是这样一段话 ，可以看到我们需要在设计电路时注意的一点就是在两个差分输入端接一个50欧姆的上拉电阻来做阻抗匹配。还需要提到的一点是TI设计的这款芯片非常的厉害，我印象最深的是这样一段话 ，可以看到2581有自动搜索的功能，可以自动在VCO每个核对应的频带搜索合适的频率，如果不合适，会朝着正确的方向改变频带或者VCO的核直到找到合适的频率。当然，需要注意的一点是在进行控制的时候，如果需要改变VCO的频率，一定要注意如果原来超过了3GHz，那么如果需要改到2.2GHz频率以下，则不能使用VCO_SEL_MODE=0的模式，4种模式如图 ，我们要根据自己的需要来选择哪一种模式。此外就是最重要的设计输出频率和传数据的问题了。这个问题在有了Clock Design Tool和Code Loader 4这两款软件的帮助后就容易的多了。我们设计的项目需要输出100MHz-200MHz的正弦信号，步进要求在10kHz。根据这个要求，我们使用Clock Design Tool软件来设计环路滤波器。打开这款软件 ，选择黑框中的选项。打开后Device中选择LMX2581，然后其他默认，进入下一个选项中，按照如图进行更改参数，这里我们使用的是100M的有源晶振，CP电流最好选择中间值以便更改 ，然后点开环路滤波器的设计图标，点击推荐设计，就可以得到一个三阶的无源低通滤波器的设计参数。当然如果相位裕度等参数不满意可以自行修改参数后设置。这个环路滤波器使我们要用在电流泵和VCO控制电压端之间的，如图方框中所指的两个端口，对应芯片的7口和20口 。然后我们再打开Code Loader 4这款软件，选择PLL页面，将参数作如下修改 ，然后软件就会自动生成寄存器的位，在register的页面中可以看到。把数据送入2581后，我们只需要修改PLL_NUM这几位即可，至多修改下PLL_N这几位，即只需要使用到Register R0和R1。注意数字信号的时钟周期要大于35ns。还有要注意的一点是R Counter的值一旦选定就不能更改，否则会对电路的性能造成影响，这个是在TI的时钟技术这个资料中看到的，具体原因忘了。最后附上我们设计的电路图及PCB供大家参考，如果有疑问欢迎大家回复跟帖，我会一一耐心解答。写的有点仓促，疏漏和错误难免，如果有误望大家指正。

laisinanvictor

晕死，原来是要买TI的几种产品才能分享心得，不过我的这些心得也可以给大家作为参考哈

soso

谢谢楼主分享。我们每月有各种各样的活动，还可以参选月度明星人物。所以多多分享，多多交流，一方面帮助到了大家，一方面还可以积累芯币。
这是月度明星人物评选的活动：https://bbs.eeworld.com.cn/EJK/201206_Monthly_bonus/index.html

eric_wang

感谢楼主慷慨分享。有时候我们应该更看重过程  我挺你哦！

laisinanvictor

好的，谢谢

laisinanvictor

嗯，过程很重要，谢谢支持

Dawn.W

谢谢分享！

yuesi

谢了，，，

522526tl

LZ控制字程序能否共享一下

loe

楼主请问可以把你当时画的pcb电路给我一份吗？谢谢了

loe

楼主，能不能把你的pcb电路图给我一份啊，不胜感激，谢谢了 liuchen9662@163. com

sanbaiqian

我现在使用LMX2581时，存在输出频率的奇次谐波非常大，比如输出400MHz频率，会输出1.2GHz，而且很大。你们有没有存在这个问题?

草木知秋quq

Clock Design Tool请问这个软件楼主在哪里下载的呢？（跪求_(:з」∠)_）