2 基于单片机AT89C2051的控制电路 该系统用单片机AT89C2051 的P1口作为锁相环的输出端口,P1.7、P1.6、P1.5分别对应LMX2332的LE、Data、Clock。其中Data是LMX2332的数据输入脚;LE是LMX2332的使能端,低电平有效;Clock是LMX2332的时钟输入端,上升沿有效。图2所示是用AT89C2051控制的频率合成器的电路框图。其中AT89C2051与LMX2332之间通过74LS373进行缓存,否则将会在VCO输出信号中出现单片机产生的杂散。C1,C2,R2,C3,R3用于构成环路滤波器。
3 AT89C2051的程序设计 LMX2332的控制字有22位,其中低两位是地址位?00表示输入中频参考分频器,01表示输入中频程序分频器,10表示输入射频参考分频器,11表示输入射频程序分频器,高19位是数据位。参考频率为10MHz,输出频率为100MHz,可以设中频的参考分频器R为4,程序分频器为40。 在单片机AT89C2051向LMX2332输入控制时,应按表1的顺序从高位开始,输入前应先将LMX2332的LE置低,每输入1位给Clock一个有上升沿的脉冲。上升沿脉冲子程序为: CLOCK:SETB P1.5;给LMX2332的Clock一个上升沿 NOP ;增加脉冲宽度 CLR P1.5 ;设定LMX2332的Clock脚为低,以便下次输入 RET
图2
单片机向LMX2332传输的数据由Data输入。输入中频参考分频器R的程序如下:
图3
4 实验结果 经过适当改变单片机AT89C2051的程序,并向LMX2332输入不同的参考频率分频系数R和程序分频系数N,可以得到不同的频率信号。图3分别是同一锁相环产生的100MHz和140MHz信号的频谱图。由图可见:信号相位噪声在偏离中心1kHz处优于-110dBc/Hz,而且频率稳定度也很好。
表1 LMX2332控制字表
Reg. | 21 | 20 | 19 | 18 | 17 | 16 | 15 | 14 | 13 | 12 | 11 |
R-IR | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
N-IF | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Reg. | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 |
R-IF | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
N-IF | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |