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原创 LMX2531中文资料

 2007-9-25 11:08  7740 6 8 分类: 通信

LMX2531

内部集成VCO的高性能频率合成器

概述 <?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

LMX2531是低供电，高性能频率合成器，它完整的集成了△∑PLL和VCO电路，可调整的三阶、四阶点。同时内部集成的低噪声、高精度的低压差稳压器LDO，使得系统具有更高的噪声抑制性能和稳定性。当与高质量参考晶振配合使用时，可产生非常稳定、低噪声的本地振荡信号，用于无线通信设备中的频率转化（上变频或下变频）。LMX2531是单块集成电路，采用先进的BICMOS制作工艺。LMX2531有几种不同型号，分别用于不同的频率段。

该芯片的采用三线MICROWIRE接口方式使得编程更容易，接口操作电压低到1.8V。电源供电范围2.8V-3.2V。LMX2531为36个引脚（6*6*0.8mm）无铅LLP封装。

应用对象

■ 3G手机基站（WCDMA,TD-SCDMA,CDMA2000）

■ 2G手机基站(GSM/GPRS, EDGE,CDMA1xRTT)

■ 无线LAN

■ 宽带无线接入

■ 无线电通信

■ CATV设备

■ 仪器和测试设备

■ RFID读卡器（射频读卡器）

特性

多样化的频段选择

--频段选择参看以下表格

--频率范围：765 MHz - 2790 MHz

PLL 特性

--小数N和△∑调节器可编程到4阶

--快速锁定/

--可调整的循环滤波器

<?xml:namespace prefix = v ns = "urn:schemas-microsoft-com:vml" /> --极低的相位噪声和杂散

--分部集成可校准循环滤波器

VCO 特性

--集成感应器

--低相位噪声

其他

--工作电压2.8-3.2V

--低工作电流

--支持1.8V MICROWIRE

--封装：LLP 36引脚

内部功能块示意图

引脚连接图

引脚描述

Pin#

引脚名称

I/O

描述

VccDIG

数字LDO电路电源输入端。电压输入范围2.8-3.2V。旁路电容应尽量靠近该引脚。

GND

接地端

2，4，5，7，12，13，29，35

空脚

VregBUF

VCO缓冲电路内部校准电压输入端。对地连接一个电容。

DATA

MICROWIRE串行数据输入端。高阻抗CMOS输入。输入电压不得超过2.75V。数据高位先送（MSB）。

CLK

MICROWIRE时钟输入端。高阻抗CMOS输入。输入电压不得超过2.75V。上升沿触发移位数据至寄存器。

MICROWIRE使能输入端。高阻抗CMOS输入。输入电压不得超过2.75V。

当LE由低变高电平时，移位寄存器的数据被送入所选择的内部工作寄存器。

芯片使能输入端。高阻抗CMOS输入。输入电压不得超过2.75V。当CE为高电平，LMX2531内部相应的电源控制位上电。此时必须重新送数据至R0寄存器，使之重新锁定。

14.15

空脚，不连接，也不接地。

VccVCO

VCO校准电路电源输入端。输入电压范围2.8-3.2V。旁路电容应尽量靠近该引脚。

VregVCO

VCO电路内部校准电压。不外接负载。对地连接一个电容。

VrefVCO

VCO LDO电路内部参考电压。不外接负载。对地连接一个电容。

GND

VCO电路接地端。

GND

VCO输出缓冲电路接地端。

Fout

VCO RF信号输出端。

VccBUF

VCO缓冲电路电源输入端。输入电压范围2.8-3.2V。旁路电容应尽量靠近该引脚。

Vtune

VCO电压控制端。通过外部滤波电路连接到Cpout。

CPout

PLL电荷泵输出。通过外部滤波电路连接到Vtune。

Flout

NMOS开漏极输出，用于快速锁定或通用目的输出。

VregPLL1

PLL电荷泵内部校准电压输入。不外接负载。对地连接一个电容。

VccPLL

PLL电源输入。输入电压范围2.8-3.2V。旁路电容应尽量靠近该引脚。

VregPLL2

RF数字电路校准电压输入。不外接负载。对地连接一个电容。

Ftest/LD

多元CMOS输出。典型应用于侦测PLL锁定指示。

OSCin

振荡器输入端。

OSCin*

振荡器输入端。当旁路电容应尽量靠近该引脚。

Test

用于测试或接地用于通用操作。

GND

接地端。

VregDIG

LDO数字电路内部校准电压输入端。

硬件连接图

引脚

应用说明

VccDIG

VccVCO

VccBUF

VccPLL

因为LMX2531包含内部校准，因此电源噪声抑制很好，且引脚上的电容也不用过多的考究。如果需要，可以将电容尽量靠近该引脚，以提高电源噪声抑制度。建议电容值采用1uF。

VregDIG

此引脚在没有其他充分的理由时，旁路电容建议使用推荐值。

VrefVCO

如果VrefVCO上的电容值需要改变，推荐该电容值保持在1/100和1/1000之间。

VregVCO

此引脚是校准器的输出端，如果串连的电阻值不够将影响稳定度。因为陶瓷电容ESR容值太小，建议必须串连一个1-3.3Ω。如果ESR不足，相位噪声将变差，特别在100-300KHz截止点。推荐值范围在1 μF -10 μF。◆

VregPLL1

VregPLL2

该引脚上选择接地电容的电容值会影响在100-300KHz范围内的杂谱和相位噪声，如果串太大的电阻杂谱会迅速的降低（退化），串的电阻太小，相位噪声会降低（退化）。当串接的电容采用470nF、电阻采用220mΩ可以得到最佳的效果，此时相位噪声最小。虽然这个理想值比较特殊。◆

CLK

DATA

因为该引脚上的最大电压必须小于Vcc最小电压，因此移位时的电平需受限制。如果微型控制器的输出电压太高，必须使用电阻分压。

当微型控制器的输出电压太高时，CE和CLK, DATA, LE引脚一样，电平受到限制，采用分压或串接二极管的方法都可以达到要求。但采用串接二极管的方法更有利，因为当芯片掉电时二极管没有电流通过

Ftest/LD

通过检测此引脚电平状况，检查锁定情况。

Fout

此引脚是高频输出端。需要（AC）交流连接，要求适匹配。根据输出的频率，DC电源模块的电容值需做适当的调整。

CPout

Vtune

在多数情况下，这两个引脚是可以连接在一起的。C1_LF, C2_LF, R2_LF是用于连接内部循环滤波电路形成一个4阶循环滤波器。然而，用户也可以选择增加格外的点。

R2Plf

R2Plf是快速锁定寄存器，它可用于多种情况。如：在快速锁定时，为了能在低电流驱动时减少的杂散，此时可以调整内部循环滤波电路参数。

OSCin

晶体振荡器输入引脚。需要交流（AC）连接。AC coupled.

OSCin*

如果设备采用单信号驱动，此引脚需对地接一个电容。

最大额定值

如果是军事或航空上的特殊设备的要求，请联系National Semiconductor销售办公室。

参数

符号

额定值

单位

供电电压

Vcc(VccDIG, VccVCO, VccBUF, VccPLL)

-0.3-3.5

其它引脚（除GND）

-0.3-3.0

存储温度范围

T STG

-65-150

℃

铅温度

+260

℃

推荐的工作情况

参数

符号

最小值

典型值

最大值

单位

供电电压

(VccDIG, VccVCO, VccBUF,)

Vcc

2.8

3.0

3.2

串行接口和电源控制电压

2.75

环境温度

-40

+85

℃

电器特性（Vcc=3.0V,-40℃≤TA≤85℃；）

符号

参数

情况

最大值

典型值

最大值

单位

电流消耗

Icc

供电电流

（除LMX2531LQ2265E，

LMX2531LQ2570E）

不分频

分频使能

供电电流

（除LMX2531LQ2265E，

LMX2531LQ2570E）

不分频

分频使能

IccPD

去电电流

CE=0V，部分已初始化

振荡器

IIHOSC

振荡器高输入电流

VIH=2.75V

100

IILOSC

振荡器低输入电流

VIL=0

-100

foscin

频率范围

MHz

Voscin

振荡器灵敏度

0.5

2.0

Vpp

PLL

Fcomp

相位检测频率

MHz

Icpout

电荷泵输出电流

ICP=0

ICP=1

180

ICP=3

360

ICP=15

1440

IcpoutTRI

CP TRI-STATE电流

0.4V<Vcpout<2.0V

﹪

IcpoutMM

电荷泵 vs 失谐

Vcpout=1.2V

TA=<?xml:namespace prefix = st1 ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:smarttags" />25℃

﹪

IcpoutV

电荷泵电流 vs. CP 电压变化

0. 4V<Vcpout<2.0V

TA=25℃

﹪

IcpoutT

CP 电流 vs. 温度变化

Vcpout=1.2V

﹪

LN(f)

规格化相位噪声

(Note 2)

ICP=1*电荷泵增益4KHZ OFFSET

-202

dBc/Hz

ICP=16*电荷泵增益4KHZ OFFSET

-212

电器特性（Vcc=3.0V,-40℃≤TA≤85℃；）

符号

参数

情况

最小值

典型值

最大值

单位

VCO频率

fFout

工作频率范围（所有的选择都有一个频率分频器，频率值为所显示的频率1/2）

LMX2531LQ1570E

1530

1636

MHz

LMX2531LQ1650E

1590

1700

LMX2531LQ1700E

1662

1770

LMX2531LQ1778E

1726

1840

LMX2531LQ1910E

1834

2028

LMX2531LQ2080E

1904

2274

LMX2531LQ2265E

2178

2400

LMX2531LQ2570E

2336

2790

其它VCO说明

Tcl

保持持续锁定的最大允许温度漂移量

LMX2531LQ1570E LMX2531LQ1650E

℃

LMX2531LQ1700E LMX2531LQ1778E LMX2531LQ1910E LMX2531LQ2080E LMX2531LQ2265E LMX2531LQ2570E

125

Ffout

输出接一50Ω/5pF负载

LMX2531LQ1570E

不分频

2.0

4.5

8.0

dBm

LMX2531LQ1650E

2.0

4.5

8.0

LMX2531LQ1700E

1.0

3.5

7.0

LMX2531LQ1778E

1.0

3.5

7.0

LMX2531LQ1910E

1.0

3.5

7.0

LMX2531LQ2080E

1.0

3.5

7.0

LMX2531LQ2265E

1.0

3.5

7.0

LMX2531LQ2570E

0.0

3.0

6.0

LMX2531LQ1570E

分频使能

1.0

3.0

6.0

dBm

LMX2531LQ1650E

1.0

3.0

6.0

LMX2531LQ1700E

1.0

3.0

6.0

LMX2531LQ1778E

1.0

3.0

6.0

LMX2531LQ1910E

1.0

3.0

6.0

LMX2531LQ2080E

0.0

2.5

5.0

LMX2531LQ2265E

0.0

2.5

5.0

LMX2531LQ2570E

-1.0

1.5

4.0

Kvtune

最佳改变灵敏度

LMX2531LQ1570E

4-7

MHz/V

LMX2531LQ1650E

4-7

LMX2531LQ1700E

6-10

LMX2531LQ1778E

6-10

LMX2531LQ1910E

8-14

LMX2531LQ2080E

9-20

LMX2531LQ2265E

10-16

LMX2531LQ2570E

10-23

电器特性（Vcc=3.0V,-40℃≤TA≤85℃；）

符号

参数

情况

最小值

典型值

最大值

单位

HSfout

谐波抑制

二次谐波，50Ω/5pF负载

不分频

-30

-25

dBc

分频使能

-20

-15

三次谐波，50Ω/5pF负载

不分频

-40

-35

分频使能

LMX2531LQ1570E

LMX2531LQ1650E

-20

-15

分频使能

其它型号

-25

-20

PUSHfout

Creg = 0.1uF, VDD ± 100mV, Open Loop

300

KHz/V

PULLfout

VSWR=2:1, Open Loop

±600

KHz

Zfout

输出阻抗

VCO频率

VCO相位噪声

L(f)Fout

相位噪声

LMX2531LQ1570

Ffout=1583MHz

DIV2=0

10KHz

-93

dBc/Hz

100KHz

-118

1MHz

-140

5MHz

-154

Ffout=791.5MHz

DIV2=1

10KHz

-99

100KHz

-122

1MHz

-144

5MHz

-155

L(f)Fout

相位噪声

LMX2531LQ1650

Ffout=1645MHz

DIV2=0

10KHz

-93

dBc/Hz

100KHz

-118

1MHz

-140

5MHz

-154

Ffout=822.5MHz

DIV2=1

10KHz

-99

100KHz

-122

1MHz

-144

5MHz

-155

L(f)Fout

相位噪声

LMX2531LQ1700

Ffout=1645MHz

DIV2=0

10KHz

-92

dBc/Hz

100KHz

-117

1MHz

-139

5MHz

-153

Ffout=822.5MHz

DIV2=1

10KHz

-98

100KHz

-122

1MHz

-144

5MHz

-154

L(f)Fout

相位噪声

LMX2531LQ1778

Ffout=1783MHz

DIV2=0

10KHz

-92

dBc/Hz

100KHz

-117

1MHz

-139

5MHz

-152

Ffout=891.5MHz

DIV2=1

10KHz

-97

100KHz

-122

1MHz

-144

5MHz

-154

L(f)Fout

相位噪声

LMX2531LQ1910

Ffout=1931MHz

DIV2=0

10KHz

-89

dBc/Hz

100KHz

-115

1MHz

-138

5MHz

-151

Ffout=965.5MHz

DIV2=1

10KHz

-95

100KHz

-121

1MHz

-143

5MHz

-155

L(f)Fout

相位噪声

LMX2531LQ2080

Ffout=2089MHz

10KHz

-87

dBc/Hz

100KHz

-113

1MHz

-136

5MHz

-150

Ffout=1044.5MHz

10KHz

-93

100KHz

-119

1MHz

-142

5MHz

-154

L(f)Fout

相位噪声

LMX2531LQ2265

Ffout=2264MHz

10KHz

-88

dBc/Hz

100KHz

-113

1MHz

--136

5MHz

-150

Ffout=1132MHz

10KHz

-94

100KHz

-118

1MHz

-141

5MHz

-154

L(f)Fout

相位噪声

LMX2531LQ2570

Ffout=2563MHz

10KHz

-86

dBc/Hz

100KHz

-112

1MHz

-135

5MHz

-149

Ffout=1281.5MHz

10KHz

-91

100KHz

-117

1MHz

-139

5MHz

-152

电器特性（Vcc=3.0V,-40℃≤TA≤85℃；）

符号

参数

情况

最小值

典型值

最大值

单位

数字接口(DATA,CLK,LE,CE,Ftest/LD,Flout)

VIH

高电平输入电压

1.6

2.75

VIL

低电平输入电压

0.4

IIH

高电平输入电流

VIH=1.75

-3.0

3.0

IIL

低电平输入电流

VIL =0V

-3.0

3.0

VOH

高电平输入电压

IOH=500uA

2.0

2.65

VOL

低电平输入电压

IOL=-500uA

0.0

0.4

MICROWIRE 时序

tCS

数据到时钟上升沿时间

参见时序图

tCH

时钟保持时间

参见时序图

tCWH

时钟高电平宽度

参见时序图

tCWL

时钟低电平宽度

参见时序图

tES

时钟与使能上升沿时间

参见时序图

tCES

使能与时钟上升沿时间

参见时序图

tEWH

使能高脉冲宽度

参见时序图

串行送数时序图

1. 0功能描述

LMX2531是低功耗，高性能频率合成器，它包括PLL，VCO和集成循环滤波电路。在2.0章节将对本节涉及到的各个寄存器位做更详细的说明。

1.1 参考振荡器输入

因为VCO频率校准是基于OSCin引脚输入的时钟信号，因此必须设置相应的控制位。基于OSCin输入频率，XTLSEL（R6[22：20]）和XTLDIV（R7[9：8]）都必须做相应的设置。对于LMX2531LQ2080E和LMX2531LQ2570E，XTLMAN（[21：10]）和XTLMAN2（R8[4]）必须做相应设置。而对于其他型号，就没必要了。

1.2 R 分频器

R分频器将振荡频率分频得到相位检测频率。R的有效值为：1，2，4，8，16和32。当R值超过8时，R的值会影响分数模式。

1.3 N分配器和小数运算电路

LMX2531中的N是个小数分配器，分数的分母值可以取1-4,194,303中的任一值。N决定了N计数器中的整数部分NInteger。由于这里有16/17/20/21四种比例因子，限制了整数值的最小值。这是因为该值实际上在四种系数因子中通过多种不同的比例因子形成，而达到期望值。分数(NFractional)由NUM和DEN组成。分数中的分母值DEN的值可以可以是2-4,194,303。当DEN=0时，分数没意义，因为N值此时无限大；当DEN=1时也没什么意义（当然也可以这样使用），因为整数模式可以这样应用。而所有其它的值，象10,32,734或4,000,000都是正确的。一旦分数分母DEN的值确定，分数分子NUM的值范围为0-DEN-1。有时，为表示同一个分数，如1/10，也可同比例放大为100/1000，有时此小数部分产生的杂散会好些，但其也不绝对。当然也受到小数调节器的设置、抖动模式的选择和循环滤波带宽，以及其他一写特殊应用的影响。因此在通常情况下，N寄存器的值由以下公式计算：

N = NInteger + NFractional

为了计算最小的分母，需要先设置R寄存器的值，因此就可以知道比较频率。将比较频率除于比较频率和晶体振荡器的最大公约数，就可以得到最小所需要的分母值。例如，在振荡频率10MHz和信道间隔200KHz。如果R寄存器选择2，此时比较频率为5MHz。200KHz和5MHz的最大公约数为200KHz。5MHz/200KHz等于25，所以分数的分母可以是25或是任意以25为倍数的数。现在举另一个例子，把信道间隔改成30KHz。当比较频率为5MHz，因此30KHz和5MHz的最大公约数为10KHz. 5MHz/10KHz=500。在这种情况下，任何为500的整数倍的数都可以设定为分母的值。最后举个例子，在一个应用中要求固定输出一个2110.8 MHz的频率，晶振频率为19.68 MHz。如果R=2，则比较频率为9.84 MHz。9.84 MHz 和2110.8 MHz的最大公约数为240 kHz。9.84 MHz/240 kHz="41"。因此小数分母可以是41，或任一41的整数倍。在这个例子中，最终得到的N值=214+21/41。

LMX2531中的△∑结构来实现分数值。在这种结构中，可根据不同值的需求，调整整数部分N的值，以得到一个分数。在该部分，调节器可以设置为0（整数模式）、2、3或4。理论上分数调节器的值越高，杂散会越低。然而，实际上并不都是这种情况，有时调节器的值越高会带来额外的杂谱，但这也依赖于实际应用。这也就是有调节器的好处。抖动同样也影响谱的分布，但相对比较弱。

1.4 相位检波器

相位检波器比较R、N寄存器的输出频率，并输出一个时时的相位误差信号。相位检测的频率的选择将会影响的到系统的性能。当决定了相位检测的频率，此时就需要考虑R寄存器值的选择。

1.5 分布循环滤波

LMX2531内部集成了三阶（R3、C3形成）和四阶（R4、C4形成）循环滤波器。可以通过设置EN_LPFLTR ( R6[15] ) 使能循环滤波器。C3、C4、R3、R4的值可以通过MICROWIRE接口独立编程。同样，在快速锁定时为了达到最小锁定时间，R3、R4的值也会被改变。集成的循环滤波器推荐做最大可能衰减设置（R3=R4=40K，C3=C4=100pF），内部集成滤波器比外部循环滤波器的抑制杂谱的性能更好。然而，如果内部循环滤波的衰减量太大，就限制了循环滤波器的带宽，为了协调这种情况，相应的截止滤波电容C1=0。在采用内部循环滤波电路时，增加电荷泵的电流和（/或）比较频率可增加最大循环滤波器带宽。此外，这样常使得循环滤波器性能更佳且杂波抑制性更强。如果电荷泵电流和比较频率已经很高了，最大衰减循环带宽仍然很小，外围环路滤波电路电阻和电容值必须减小或者将内部循环滤波器旁路。

注意：当内部循环滤波器被旁路，VCO前端的输入电容的等同于一个200pF的电容。更多关于内部循环滤波器的信息，到wireless.national.com.网站查阅。

1.6 低噪声VCO

LMX2531内部集成了一个完整的VCO，包括电压感应器。为了得到最佳的相位噪声，该VC0拥有频率和相位噪声校准运算电路。此频率校准是必要的，因为VCO内部将频率范围分割成不同的波段，为了达到低增益变化和更好的相位噪声。当R0寄存器被编程后，频率校准起作用。如果温度有相当大的变化，并且RO寄存器并未被设置，那它就不能漂移超过允许的最大漂移量来保持ÄTCL一直锁定，或者VCO不能被保证处于锁定状态。为了得到最低可能的相位噪声必须对相位噪声进行校准运算。LMX2531的每一个型号，VCO_ACI_SEL ( R6[19:16] )位都必须做正确的设置，以保证得到最佳的相位噪声。

在不同的频率段，VCO的增益功率略有不同，在最小频率点增益最低，高频率点，增益越高。该范围在数据列表中有详细说明。当设置内部循环滤波器时，推荐用以下方法设置。首先，利用最大和最小的频率计算出几何平均数。然后用直线方程近似推断出VCO增益。例如，假设应用LMX2531LQ2080E产生2100-2150MHz的频率信号。2100和2150的几何平均值等于2125MHz。因此VCO的增益在1904MHz是9 MHz/V，在2274 MHz为20 MHz/V。在这370 MHz的范围内，VCO的增益改变是11 MHz/V。因此在2125 MHz时，VCO的增益近似计算为9 + (2125-1904)* 11/370 = 15.6MHz/V.。虽然VCO的增益是一部分一部分的改变，这种变化对于VCO增益来说是很小的。

1.7 可编程分频器

所有的LMX2531的器件都有一个可编程的分频器。通过该2分频器用户得到一个精确上午FVCO/2频率信号。因为该两分频率是在VCO和PLL之间的反馈通道输出的，因此必须在分频前先设把循环滤波器和计数器值设置成可达到VCO频率的值。

注意：为了得到最佳的相位噪声，在改变DIV2状态后，应先编程R0寄存器。

1.8 选择电荷泵电流和比较频率

LMX2531有16个电流级别和灵活的分数系数。这样给用户很高的自由度。本节将讨论设计中需考虑的问题。从PLL噪声的角度来看，尽可能的选择高的电流和比较频率，将得到最佳的相位噪声。比较频率每增加一倍，PLL噪声增加3dB，但是在较少的偏移时，这种影响不及PLL噪声的1/f。电流每增加一倍，相位噪声将提高3dB，虽然在电流增大的同时反馈量改变量很小。

从循环滤波器的设置和PLL相位噪声的角度看，在设计时，尽量采用高的比较频率和电荷泵电流。然而，如果考虑最差的小数杂散，即产生的输出频率等同于1个信道间隔，并偏离晶振的输入频率的倍数，那么给定的推论需从新考虑。如果比较频率和电荷泵的电流太高，那么该谱将退化，且循环滤波器也不能象理论上期望的那样，完全滤除杂谱。为了得到较最佳的频谱性能，推荐比较频率用2.5MHz，电荷泵电流采用1X。

2.0 设计概要

程序通过对11个24位寄存器的操作来控制LMX2531。24位移位寄存器被用做临时寄存器，间接的对芯片上的寄存器进行编程。该移位寄存器由数据区和地址区两部分组成。寄存器的最后4位，CTRL[3：0]形成地址区，用于识别内部寄存器地址。剩下的20位DATA[19：0]形成数据区。当LE为低电平时，数据在串行时钟信号的上升沿的促发下移入寄存器（编程时高位先送）。当LE变为高电平时，数据区中的数据被送入所选择的内部寄存器。

虽然这里实际上有14个寄存器，但只有一部分需要被编程，因为其他隐藏的寄存器状态（R13，R11，R10）在芯片初始化时已经被设置。虽然这些隐藏的寄存器也可以编程，就象很多位都可以被定义成‘1’或‘0’，但用户不需要对这些隐藏的寄存器或位做实验，因为做了没多大意义。此外，如何做这部分的实验还存在很多争议。

2.01 寄存器位置真值表

2.02 初始化顺序

下面来描述芯片在未知状态时的初始化时序。编程时必须按以下时序来编写寄存器。

注意：寄存器R5编程下载后与R1寄存器编程下载的时间间隔最小值10MS，以保证LDOs模块完全上电。

2.1 寄存器R0

对R0寄存器编程可以使VCO频率校准程序起作用。为使VCO得到中心协调电压，从而达到最佳性能，频率校准是很有必要的。如果温度漂移，但未超过规定范围，PLL仍能锁定。

2.1.1 NUN[10：0] 和NUN[21：12]—分数的分子

NUN被分配到R0和R1两个寄存器。分子位决定了PLL的分数分子。当FDM位（R3[22]）为0时，该值范围为0-4095（而其他位的值将被忽略），否则当FDM=1时，范围为：0-4194303。

注意：当R=16或32，分数分子的值受到R计数器值的限制。

2.1.2 N[7：0]和N[10：8]

N计数器为11位，其中有8位在R0寄存器中，其余的低3位在R1寄存器中。LMX2531由A、B、C三个计数器组成，它们结合16/17/20/21系数，最终形成N计数器的值。

N[10：8]

N[7：0]

N值

<55

禁止小于55

…

2039

2.2 R1寄存器

2.2.1NUN[21：12]

这是分数分子的高10位，在前面已经介绍。

2.2.2N[10：8]—N计数器的高3位

这是N计数器的高3位，在R0寄存器部分已经讨论。

2.2.3ICP[3：0]—电荷泵电流

当电荷泵电流增加可以编程此位改变电荷泵电流。通过编程可以使电流在100uA – 1.6mA 之间变化，步进为100uA。通常，电流高PLL的相位噪声较好，但杂谱变高。

ICP

电荷泵状态

3V电压下的典型电流（uA）

180

270

360

450

540

630

720

810

10X

900

11X

990

12X

1080

13X

1170

14X

1260

15X

1350

16X

1440

2.3 R2寄存器

2.3.1R[5：0]—R计数器值

R寄存器的值决定了相位检测频率。振荡器的输入频率被R寄存器的值分频。注意：R的值仅为：1，2，4，8，16，32。

R寄存器值	分数分母约束	R[5：0]
0，3，5-7 9-15，17-31， 33-63	n/a	违法值
1	没	0	0	0	0	0	1
2	没	0	0	0	0	1	0
4	没	0	0	0	1	0	0
6	没	0	0	1	0	0	0
16	必需除2	0	1	0	0	0	0
32	必需除4	1	0	0	0	0	0

注意：

2.3.2DEN[21：12]和DEN[11：0]—分数分母

这些位决定了分数分母的值。高10位在R3寄存器中。当FDM位的值被设置成0，DEN[21：12]将被忽略。当ORDER设置成1，分数电路不能工作，此时分数分母可以允许被设置成0。而R=1在应用上没多大意义。而其他的值可适当应用于在分数模式。

2.4 R3寄存器

2.4.1 DEN[21：12]—分数分母的扩充

这是DEN的高位，前面已经讨论过。

2.4.2 FoLD[3:0]—Ftest/LD引脚的多样化输出

FoLD[3:0]用于编程Ftest/LD引脚的多样化输出。该引脚可以用做通用的I/O口，锁定检测和诊断功能。当编程为数字锁定检测状态，当锁定时Ftest/LD引脚将输出高电平，反之输出低电平。锁定状态由相位检测器的输入相位决定。在ANALOG检测模式下，Ftest/LD引脚快速输出负脉冲，以协调电荷泵电流的到来。这个输出信号配合RC滤波器形成低通滤波器以决定检测的锁定状态。当采用开环状态时，电路上的上拉电阻应该大大于RC滤波器上的电阻，以提高电路的灵敏度。用于诊断目的时，该操作对于观察R计数器和N计数器的输出是很有用的，应该意识到Ftest/LD引脚输出的电平和该部分的电源电压不会一致，但VOH和VOL电平和电气特性规范一致。

2.4.3 ORDER—Delta Sigma 调节器

这位决定了PLL模块中delta sigma调节器的正常工作状态。通常情况下，越高的命令值可以减少在增加信道间隔时产生的主要杂谱，但在滤波不充分的情况下，在信道间隔很小时仍会产生杂谱。最佳的选择命令状态在应用中是各不一样的。然而，在你不确定该选择哪个时，推荐先使用third 命令状态调节器。

ORDER

Delta Singma 调节器命令状态

Fourth

复位调节器

Second

Third

2.4.4 DITHER – 抖动

抖动对于减少杂散很有用，特别是当信道间隔很小的时候产生的杂散。除分数的分子等于0外。在这种情况下，采用抖动的方法没什么好处。抖动有时也会增加PLL的相位噪声。通常情况下，如果抖动不使能，相位噪声比系统内部的循环带宽稍微好一点，但是杂散相应的变差了点。

DITHER

抖动模式

弱抖动

保留

强抖动

不使用抖动

2.4.5 FDM – 分数分母模式

当该位设置为1时，必须考虑分数的分子和分母的高10位。FDM=1时，分数分母的值的允许范围为：1-4194303。当FDM=0时，仅需要考虑分数分子和分母的低12位，此时分母的允许值为1-4095。当此位未使用时，消耗电流低于0.5MA。

2.4.6 –DIV2

对此位做适当的操作，可以将VCO的输出频率2分频。此操作对输出信号的谐波和功率影响很小。

DIV2

VCO输出频率

不进行2分频

进行2分频

2.5 R4寄存器

2.5.1 TOC[13:0] -- FastLock时间输出计数器

当该位值为小于等于3时，快速锁定不可用，且该引脚做为用于通用的I/O口。当该位值为4或大于4时，时间计数器（timeout counter）开始统计相位检测周期，具体对应见以下表格。

当计数器在使用时，Flout引脚接地时，使用快速锁定（FastLock）电流，并且电阻R3和R4的值也可能被改变。下面的表格总结了不同的控制值在快速锁定时的差别。

2.5.2 ICPFL[3:0] -- Fastlock电荷泵电流

当使用快速锁定功能时，是通过电荷泵电流来使锁定时间变得更短。

2.6 R5寄存器

2.6.1 EN_PLL – PLL使能位

当该位置1，PLL模块上电，否则掉电。

2.6.2 EN_VCO -- VCO使能位

当该位置1， VCO PLL模块上电，否则掉电。

2.6.3 EN_OSC – 内部振荡器使能位

当该位置1(默认值), 内部参考振荡器模块上电，否则掉电。

2.6.4 EN_VCOLDO -- VCO LDO使能位

当该位置1(默认值), VCO LDO 模块上电，否则掉电。

2.6.5 EN_PLLLDO1 -- PLL LDO 1使能位

当该位置1(默认值), PLL LDO 1模块上电，否则掉电。

2.6.6 EN_PLLLDO2 -- PLL LDO 2使能位

当该位置1(默认值),PLL LDO 2模块上电，否则掉电。

2.6.7 EN_DIGLDO – 数字LDO使能位

当该位置1(默认值), 数字LDO模块上电，否则掉电。

2.6.8 REG_RST – 复位所有的寄存器至默认设置

在初始化中，该位必须被编程3次。在第一次设置时，所有的寄存器被设置成省缺状态，且该部分电源被关闭。在第二次设置时，将R5中的REG_RST设置成0，寄存器恢复到正常情况，但仍保持省缺状态。然而，因为省缺状态下，LDO模块掉电，因此需要对R5做第三次编程，使得所有的LDO模块上电。当该位设置成1，所以有的寄存器都被设置成省缺模式，但电源掉电。对于正常操作，该位设置成0。

注意：一旦初始化完毕后，就没必要对各个模块再做初始化操作。