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环路频率合成器转换参考设计-电路方案

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简介：
本设计提供了一种高效的环路频率合成器解决方案，适用于多种通信设备。通过优化参考时钟的选择与配置，确保了信号的稳定性和低相位噪声，是进行无线通讯产品研发的重要参考资料。 本设计提供了一个低相位噪声的转换环路频率合成器（也称为偏移环路）参考方案。该电路板主要包括ADF4002 合成器、AD8065 运算放大器、HMC512 压控振荡器 (VCO) 和超低噪声低压差稳压器 (LDO)。此电路将ADF4002锁相环 (PLL) 的较低 100 MHz 参考频率转换到 5.0 GHz 至 5.4 GHz 的较高频率范围，后一范围由本振 (LO) 频率决定。 与仅采用 PLL 的频率合成器相比，这种设计的相位噪声非常低（<50 fs）。其原因在于ADF4002整数 N 分频 PLL 使用了极低的N值来控制压控振荡器(VCO)，从而减少了PLL中的N值对相位噪声性能的影响。在本例中，ADF4002鉴频鉴相器 (PFD) 运行频率为 100 MHz，并且 N = 1。 所用器件参数如下： - ADL5801：高IP3、10 MHz至6 GHz有源混频器 - HMC512: 集成了Fo/2和4分频SMT的VCO，频率范围为9.6 GHz至10.8 GHz - ADF4355-2: 微波宽带集成 VCO 的频率合成器 - AD8065 : 性能卓越、速度高达 145 MHz 的FastFET运算放大器 - ADP151: 超低噪声、提供200 mA电流的CMOS线性调节器 - ADM7150: 提供800 mA输出，具有超低噪声和高电源抑制比(PSRR)特性的RF线性稳压器 - ADF4002 : 鉴相器/PLL频率合成器

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  • 环路频率合成器转换参考设计-电路方案
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    本设计提供了一种高效的环路频率合成器解决方案，适用于多种通信设备。通过优化参考时钟的选择与配置，确保了信号的稳定性和低相位噪声，是进行无线通讯产品研发的重要参考资料。 本设计提供了一个低相位噪声的转换环路频率合成器（也称为偏移环路）参考方案。该电路板主要包括ADF4002 合成器、AD8065 运算放大器、HMC512 压控振荡器 (VCO) 和超低噪声低压差稳压器 (LDO)。此电路将ADF4002锁相环 (PLL) 的较低 100 MHz 参考频率转换到 5.0 GHz 至 5.4 GHz 的较高频率范围，后一范围由本振 (LO) 频率决定。 与仅采用 PLL 的频率合成器相比，这种设计的相位噪声非常低（<50 fs）。其原因在于ADF4002整数 N 分频 PLL 使用了极低的N值来控制压控振荡器(VCO)，从而减少了PLL中的N值对相位噪声性能的影响。在本例中，ADF4002鉴频鉴相器 (PFD) 运行频率为 100 MHz，并且 N = 1。 所用器件参数如下： - ADL5801：高IP3、10 MHz至6 GHz有源混频器 - HMC512: 集成了Fo/2和4分频SMT的VCO，频率范围为9.6 GHz至10.8 GHz - ADF4355-2: 微波宽带集成 VCO 的频率合成器 - AD8065 : 性能卓越、速度高达 145 MHz 的FastFET运算放大器 - ADP151: 超低噪声、提供200 mA电流的CMOS线性调节器 - ADM7150: 提供800 mA输出，具有超低噪声和高电源抑制比(PSRR)特性的RF线性稳压器 - ADF4002 : 鉴相器/PLL频率合成器
     
  • nRF52832与外置功率放大器的参考电路设计-电路方案
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    本参考电路采用nRF52832芯片结合外置功率放大器设计，旨在提升蓝牙低功耗模块的传输距离和稳定性。适用于无线通信设备开发。 本参考电路采用nRF52832与外部PA8TR8201为核心组件的无线传输模块设计。nRF52832是一款集成了2.4GHz收发器及BLE功能的单芯片解决方案，通过软件配合可实现无线数据传输和测量等功能。此方案的独特之处在于加入了PA8TR8201、3024以及2.4G天线，使传输距离超过百米。我们具备成熟的线路设计与布局方案，欢迎各位朋友咨询交流。
     
  • （开源）数字式频率合成器电路及PCB设计与源代码-电路方案
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    本项目提供一个开源的数字式频率合成器设计方案，包括详细的电路原理图、PCB布局文件以及相关软件源代码，适用于无线电通信设备中高精度频率信号产生。 直接数字频率合成（DDS）是一种近年来发展起来的新型频率合成技术，在接收机本振、信号发生器、通信系统以及雷达系统等领域得到了广泛应用。例如泰克公司的AFG2021信号发生器就采用了这一技术。作为一种能够根据用户需求产生特定波形的装置，DDS因其优良的重复性和实时性逐渐取代了传统的函数发生器，如Tektronix/泰克 AFG3021C任意波形/函数信号发生器中也应用了DDS。 直接数字频率合成的工作原理是采用数字化技术通过控制相位变化速度来产生不同频率和形状的信号。其主要组成部分包括相位累加器、正弦ROM表、D/A转换器以及低通滤波器等，构成了一套完整的DDS系统结构。 本设计中DDS AD9856的应用是国内首创案例，并且从原理图到PCB再到源代码均经过验证；此外还提供了一个典型的使用CPLD进行高速数据采集的学习板（采用的是40MSPS的ADS825 ADC）以及一个基于MSP430F149微控制器的学习板。这些设计还包括了高速ADC与DDS联合应用的实际案例。 在AD9856控制方面，已经能够生成正交上变频信号，并提供了一套示例程序用于产生相位差可调的2PSK信号（使用EPM240）。尽管更高阶的QPSK、256QAM等信号因为缺少矢量信号分析仪而未进行测试，但如果有相应设备的话可以尝试验证。
     
  • ADS1115 ADC 转换器与C51/MSP430的例程和参考电路-电路方案
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    本项目提供了一套详细的ADS1115 ADC转换器与C51及MSP430微控制器连接的应用实例与参考电路，旨在帮助工程师快速实现高精度数据采集系统。 本设计分享的是TI 16位低功耗模数转换器（ADC）ADS1115的相关资料，包括参考电路及适用于C51/MSP430的例程程序供网友参考学习。ADS1115具备一个输入多路复用器(MUX)，能够提供两组差分输入或四组单端输入。数据通过兼容I2C的串行接口进行传输，可选择四个I2C从地址。ADS1115-Q1器件由电压范围为2V至5.5V的单一电源供电。
     
  • 基于电压的频率转换电路设计
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    本项目专注于开发一种新型基于电压控制的频率转换电路，旨在实现高效、稳定的信号频率变换。该设计特别适用于无线通信和雷达系统中的动态频率调整需求。 电子信息工程专业的学生在学习低频相关课程设计时可能会遇到一些挑战。
     
  • 光学心率监测腕表电路设计方案参考
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    本方案专注于光学心率监测腕表的电路设计，涵盖传感器选型、信号处理及功耗优化等关键技术点，为智能穿戴设备的心率监测功能提供高效解决方案。 该参考设计适用于全套光学心率监护仪腕表（无需胸带），采用德州仪器的信号链、电源及连接组件构建而成。通过使用TI公司的AFE4400模拟前端，可以加速并简化基于手腕的心率监测设备的设计过程，并保证测量性能符合重要健身应用的需求。 该设计具备以下特点： - 使用 AFE4400 通过手腕静脉检测脉搏 - 利用MSP430F5528微控制器来保留算法和运动取消校准数据 - 采用TI CC2541模块实现蓝牙低功耗连接 该设计经过测试，提供完成项目所需的所有材料（包括原理图、布局及Gerber文件以及物料清单）。 整体系统功能框图概述了以下关键组件： - AFE4400：用于心率监测器和低成本脉搏式血氧计的集成模拟前端 - BQ24072：USB供电锂离子电池充电器及电源路径管理IC，输出电压高于输入电压200mV - CC2541：SimpleLink蓝牙智能与专利无线MCU - TPSC7A49：3至36伏特输入、150毫安超低噪声高PSRR低压差线性稳压器 - MSP430F5528: 一款16位超低功耗微处理器
     
  • 摄像头汇聚器参考设计-电路方案
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    本设计提供了一种集成化的摄像头信号汇聚解决方案，通过优化电路布局与组件选择，有效整合多个摄像头输入，适用于监控系统、智能设备等应用场景。 此摄像头集中器参考设计支持最多四个130万像素的摄像头连接到TDA3x片上系统（SoC）评估模块（EVM）。每个摄像头通过一条同轴电缆与集中器相连，再经由FPD-Link III接口将信号传输至解串器。该解串器具有四端口，并输出MIPI CSI-2格式的视频数据。此外，此设计还支持为传感器融合案例连接其他类型的传感器。 具体特性包括： 1. 接收来自四个摄像头通过FPD-Link III提供的输入。 2. 摄像头直接与TDA3x EVM上的CSI-2视频端口相连。 3. 为同轴电缆供电提供宽范围的电源电压（4至14V）。 4. 板载电源可直接从汽车电池获取。 5. 兼容任何使用FPD-Link III串行器的摄像头。
     
  • 电压与频率转换电路
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    《电压与频率转换电路》是一篇介绍如何将输入电压信号转化为相应比例频率输出信号的技术文档。文中详细探讨了此类电路的设计原理、应用领域以及优化方案，为电子工程领域的研究人员和工程师提供了宝贵的参考信息。 在电子工程领域，频率转电压（F/V）和电压转频率（V/F）是两种重要的信号转换技术，在数据采集、信号处理及控制系统中有着广泛应用。本段落将详细探讨这两种转换电路的工作原理、应用以及如何使用Proteus软件进行仿真。 **频率转电压（F/V）转换器：** 这种转换器能够把输入的频率信号转化为对应的直流电压输出，常用于测量脉冲或周期性信号的频率，例如传感器产生的脉冲。LM351是一种常用的集成F/V芯片，内含振荡器和积分器等组件。当输入频率变化时，其内部振荡器也随之调整，并通过积分器转换成相应的电压值，最终输出与输入频率呈正比关系的直流电压。 **电压转频率（V/F）转换器：** 与此相反，这种类型的转换电路将给定的直流电压转化为脉冲信号的形式。它在模拟量到数字量转化中扮演关键角色，并且便于后续处理。同样地，LM351也可用于实现这一功能，利用内部比较器和计数器组件来确定输出频率与输入电压之间的比例关系。 **LM351芯片详解：** 作为一款多功能的模拟集成电路，LM351可用于F/V及V/F转换，并且具备可编程增益以及输出范围调节的特点。它包含有比较器、振荡器、积分器和控制逻辑等核心部分，在F/V模式下输入频率影响内部振荡周期；而在V/F情况下，则是通过改变参考电压来调整输出脉冲的频率。 **Proteus仿真：** 作为一款强大的电子电路设计与模拟工具，Proteus软件能够帮助用户实现并验证复杂电路的功能。在探讨上述两种转换器时，我们可以通过该平台加载特定的设计文件（如`fv.DSN`和`vf.DSN`），观察LM351芯片在不同条件下的工作表现，并进一步优化设计方案。 通过使用Proteus进行仿真分析，我们可以更好地理解电压与频率之间的相互作用关系以及调整参数对整体性能的影响。这对于深入学习并掌握F/V及V/F转换技术至关重要。 总结而言，无论是用于频率测量还是信号处理等领域，这两种类型的电路都发挥着重要作用；而LM351芯片凭借其多功能性和灵活性，在实现上述功能方面提供了极大的便利性。同时借助Proteus仿真软件的支持，则能够更有效地优化设计方案并提升整体的设计水平。
     
  • 基于ZVS技术的有源钳位升压转换器参考设计电路方案
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    本简介提供了一种采用零电压开关(ZVS)技术的有源钳位升压转换器的设计方案，旨在提高电源转换效率和可靠性。通过优化电路结构，实现了低损耗、高动态响应特性，适用于各类高性能电源系统。 此2kW隔离式双向直流-直流转换器参考设计(TIDA-00951)支持在400V直流总线与12至14节锂电池组之间进行电力传输，适用于UPS、电池备份及储能等应用领域。当处于备用模式时，该参考设计可以作为采用ZVS技术的有源钳位升压转换器工作，在从48V电池向400V直流母线供电的过程中发挥作用。若以电压馈入式全桥充电器的身份运行，则能够在从400V直流总线为48V电池进行充电时实现超过93%的效率。 该参考设计还具备内置的直流母线和电池过流保护，以及防止过压的安全机制。其主要特性包括： - 数字控制隔离式双向DC-DC转换器 - 可作为有源钳位全桥升压变换器，在高负载条件下同时启用ZCS与ZVS技术以优化低压FET的使用，并通过ZVS来管理高压开关操作。 - 支持宽泛的工作范围，即36V至60V电池供电及300V到400V直流母线电压区间内运行。 - 采用成本效益型设计，在低压侧应用100VFET无需并行使用多只功率高达2kW的FET来实现同样效果。 - 配备快速模式，能够在短短100us时间内从电池充电状态迅速切换至备用模式。 - 使用TMS320F28033数字控制器（基于TIDA-01281参考设计）进行操作控制，并利用INA240高侧电流检测电路监控电池电流（此功能集成自TIDA-01141参考设计板载模块）。此外，它还通过采用UCC21520增强型隔离栅极驱动器来操控高压全桥部分（参见TIDA-01159参考设计中的应用实例）。