Freescale MC145151DW

Отличный выбор! Freescale MC145151DW — это классический и широко известный синтезатор частоты с цифровым фазовым детектором, выпускавшийся компанией Freescale (ранее Motorola Semiconductor).

Вот подробное описание, технические характеристики и информация о совместимости.

Описание и область применения

MC145151DW — это однопетлевой синтезатор частоты (PLL) с параллельным вводом данных, выполненный по КМОП-технологии. Его ключевая особенность — полностью цифровая архитектура, включая цифровой фазовый детектор (Phase-Frequency Detector, PFD), что обеспечивает высокую стабильность и отсутствие "подтягивания" частоты (backlash), характерного для аналоговых детекторов.

Основные функции:

• Программируемый 14-разрядный делитель канала (N) и 6-разрядный делитель опорной частоты (R). Это позволяет гибко задавать шаг сетки частот и выходную частоту ГУН (Генератора, Управляемого Напряжением).
• Встроенный цифровой фазо-частотный детектор (PFD). Выдает сигналы ошибки φV и φR для управления зарядным насосом (Charge Pump), который формирует управляющее напряжение для ГУН.
• Встроенный опорный генератор. Может работать с внешним кварцевым резонатором (до 10 МГц) или подачей внешнего опорного сигнала.
• Индикатор блокировки петли (Lock Detect). Цифровой выход, сигнализирующий о состоянии синхронизации PLL.

Где применялся:

• Радиосвязное оборудование: трансиверы, радиостанции, ретрансляторы (в т.ч. популярные в 90-х/2000-х).
• Автомобильные радиоприемники и тюнеры.
• Измерительные приборы: генераторы сигналов, частотомеры.
• Модемы и другая телекоммуникационная аппаратура.

Корпус: DW обозначает корпус SOIC-28 (широкий, 300 mil).

Ключевые технические характеристики

• Тип: Однопетлевой синтезатор частоты PLL с цифровым PFD.
• Напряжение питания: +3.5В до +9.0В (стандартно +5В). Широкая полоса позволяет использовать как в 5В, так и в 3.3В системах (с осторожностью).
• Максимальная рабочая частота: До 30 МГц на входе делителя канала (f_in). Выходная частота ГУН может быть намного выше, если используется внешний предделитель.
• Делители:
  • Делитель канала (N): 14 бит, параллельная загрузка. Диапазон коэффициента деления: N = 3 до 16,383.
  • Делитель опорной частоты (R): 6 бит, параллельная загрузка. Диапазон коэффициента деления: R = 8 до 63 (значения 0-7 не используются).
• Фазовый детектор: Цифровой фазо-частотный детектор с двумя выходами (φV, φR).
• Опорный генератор: Встроенный, рассчитан на подключение кварцевого резонатора (частота до 10 МГц). Возможен вход внешнего опорного сигнала.
• Выход индикатора блокировки (LD): Цифровой, TTL-совместимый. Логический "1" = петля в синхронизме.
• Ток потребления: Типовой 5 мА при 5 В и 4 МГц.
• Техпроцесс: КМОП.

Парт-номера и совместимые модели

Важно: Freescale (ныне NXP) сняла эту микросхему с производства. Она доступна только на вторичном рынке (запасы, б/у) или у производителей-клона.

Прямые аналоги и клоны:

Эти микросхемы являются полными функциональными аналогами с одинаковой цоколевкой и управлением. Могут использоваться как "дроп-ин" замена (возможна небольшая коррекция обвязки).

• Motorola MC145151DW (оригинальное название до выделения Freescale).
• NXP MC145151DW (после ребрендинга, но снята с производства).
• ON Semiconductor MC145151DW (также выпускала эту линейку).
• Китайские/тайваньские клоны: Часто встречаются без логотипа или с маркировкой "145151". Качество может варьироваться.

Функционально совместимые модели (требуется переразводка или адаптация):

Эти микросхемы имеют схожую архитектуру и функции, но отличаются типом интерфейса (последовательный вместо параллельного), разрядностью делителей или цоколевкой.

• MC145152 — знаменитый "брат-близнец" с последовательным интерфейсом управления (Data, Clock, Enable) и дополнительным двойным модульным предделителем (A, N). Более популярен из-за экономии выводов микроконтроллера.
• MC145156 — синтезатор с последовательным интерфейсом и встроенным предделителем на 64/65 или 128/129 для УКВ-диапазонов.
• MC145158 — более современная версия с последовательным интерфейсом и 18-битным делителем канала.
• LMX2306/2316/2326 (Texas Instruments) — более современные синтезаторы PLL с последовательным интерфейсом, низким уровнем фазового шума и встроенным зарядным насосом.
• NB3N502, NB3N507 (ON Semi) и другие синтезаторы от различных производителей.

Парт-номера в других корпусах:

• MC145151P — корпус DIP-28 (пластиковый, для монтажа в панельку). Самый распространенный вариант для любительских конструкций.
• MC145151L — корпус PLCC-28 (квадратный, для поверхностного монтажа).

Важные замечания для замены и использования

1. Параллельный интерфейс: Для программирования MC145151 требуется 20 линий ввода/вывода (14 для N, 6 для R). Это главный недостаток по сравнению с последовательными моделями (MC145152 и др.), которым нужно всего 3-4 линии.
2. Отсутствие встроенного зарядного насоса: В отличие от современных PLL, MC145151 требует внешней схемы зарядового насоса (обычно на транзисторах или специализированной ИС, например, MC4044/4344 или 74HC4046) для преобразования сигналов PFD в напряжение для ГУН.
3. Совместимость по выводам: При замене на MC145152 (последовательный) или другую модель необходима полная переразводка платы и изменение прошивки управляющего МК.
4. Актуальность: Для новых разработок рекомендуется использовать более современные синтезаторы от Analog Devices, TI, NXP, которые имеют лучшие характеристики по фазовому шуму, питанию от 3.3В, встроенный зарядный насос и SPI/I2C интерфейс.

Вывод: MC145151DW — это проверенная временем, надежная и хорошо документированная ИС, оставившая заметный след в истории радиоэлектроники. Для ремонта старой аппаратуры она незаменима, но для новых проектов существуют более совершенные аналоги.