通用数字式频率合成集成电路TSA5526的原理及应用
摘要：TSA5526是Philips公司推出的通用数字频率合成器集成电路，该芯片具有外围电路简单、与单片机接口方便的特点，可解决频率合成器设计当中的难题。文中介绍了TSA5526的主要特点、引脚功能、工作原理及应用电路。１ 概述
频率合成技术是近代无线电技术发展中的一门新技术，也是现代通信系统中的关键技术之一，它通常利用一块晶体或少量晶体组成标准频率源，然后通过合成方法产生各种所需的频率信号。这些频率信号与标准频率源具有相同的频率稳定度和准确度。使用该技术构成的电路在通信设备中称为频率合成器。频率合成器的种类很多，目前普遍采用的是数字式频率合成器。数字式频率合成器由晶体振荡器、固定分频器、鉴相器、滤波器和ＶＣＯ等组成，
晶体振荡器输出的频率信号经固定分频器后得到标准频率，而ＶＣＯ输出的频率信号经可变分频器分频后得到实际频率信号，两信号在鉴相器中经相位比较产生的`环路锁定控制电压将通过滤波器加到ＶＣＯ上，以对实际频率信号进行控制和校正，直到环路锁定。当所需信号频率较高时，该电路的设计、制作和调试难度较大，通常只能依靠专业厂家来完成，不仅成本高，而且生产周期长。ＴＳＡ５５２６芯片是Ｐｈｉｌｉｐｓ公司推出的通用数字频率合成集成电路，它将晶体振荡器、固定分频器、鉴相器、滤波器等电路集成在一块芯片上，其主要特性参数如下：
●输入射频信号的频率为：６４～１３００ＭＨｚ；
●输入射频信号的电平为：－２８～３ｄＢｍ；
●输出误差调整电压为：４．５～３３Ｖ；
●具有锁定检测功能；
●内置可编程的１５ｂｉｔ分频器；
●通过程序控制可在５１２、６４０和１０２４中选择基准信号分频比，在外接４ＭＨｚ晶振时，则可获得３．９０６２５ｋＨｚ、６．２５ｋＨｚ和７．８１２５ｋＨｚ的频率精度；
●可选择Ｉ２Ｃ总线和３总线进行数据传输；
●采用单电源供电，电源电压为４．５～５．５Ｖ。
２ 引脚功能
ＴＳＡ５５２６有ＳＳＯＰ１６和ＳＯ１６两种封装，引脚排列如图１所示，各引脚功能见表１所列。
表1 TSA5526的引脚功能
应 用 说 明
1RF射频信号RF输入通常接本振输出2VEE地 3VCC1电源电压1芯片电源，接 5V4VCC2电源电压2开关控制电源，通常接 12V5BS4电子开关BS4输出PNP三极管OC输出6BS3电子开关BS3输出PNP三极管OC输出7BS2电子开关BS2输出PNP三极管OC输出8VS1电子开关BS1输出PNP三极管OC输出9CP环路滤波器外接RC滤波网络10Vtune误差控制电压输出通过上拉电阻输出直流电压并加到VCO11SW总线选择开关接地时选择I2C总线方式；悬空时选择3总线方式12LOCK/ADC锁定标志/ADC输入3总线方式时为锁定标志，低电平有效；I2C总线方式时5为电平ADC输入端13SCL串行时钟下降沿时将SDA输出的数据锁存14SDA串行数据在3总线方式时， 18bit、19bit和27bit三种数据可供选择15CE片选信号高电平有效16XTAL基准振荡输入通常外接4MHz晶体表2 写状态数据格式
字 节MSB数据字节LSB地址字节（ADB）11000MA1MA0 分频字节（DI1）0N14N13N12N11N10N9N8分频字节2（DB2）N7N6N5N4N3N2N1N0控制字节（CB）1CPT2T1T0RSARSB0S电子开字节（BB）空空空空BS4BS3BS2BS1３ 内部结构和工作原理
ＴＳＡ５５２６的内部结构框图如图２所示，它包括射频信号处理单元、基准信号处理单元、相位比较和输出单元以及接口控制单元等四部分。射频信号处理单元对输入的射频小信号进行放大和８分频，再送到１５ｂｉｔ可编程分频器，分频比的大小可根据输入射频信号的频率来确定。基准信号处理单元中的基准振荡器通过外接晶体产生基准信号，同时经基准分频器产生基准信号。基准分频器通过编程可选５１２、６４０和１０２４三种分频比。经过分频处理后的两路信号同时加到数字式相位比较器，然后经电荷泵、放大器和驱动三极管后得到误差控制电压输出。接口控制单元用于实现微处理器与该器件的通信，它一方面接收微处理器送来的数据并在内部处理以形成各种控制指令；另一方面将本器件的状态送往微处理器。通过ＳＷ端信号的不同连接，可选择两种串行通信方式：Ｉ２Ｃ总线方式和３总线方式。