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MB15F72ULPVA-G-EFE1 发布时间 时间:2025/9/22 10:26:44 查看 阅读:9

MB15F72ULPVA-G-EFE1是一款由Renesas Electronics(瑞萨电子)生产的超低功耗、高性能锁相环(PLL)频率合成器,专为需要高频率精度和极低功耗的无线通信应用而设计。该器件属于其微型超低功耗系列,适用于电池供电设备和对空间要求苛刻的应用场景。MB15F72ULPVA-G-EFE1集成了完整的分数-N PLL架构,包含一个低噪声数字鉴频鉴相器(PFD)、可编程分频器、电荷泵以及一个高分辨率Δ-Σ调制器,支持实现精细的通道间隔调节,例如在窄带物联网(NB-IoT)、LoRa、Sub-GHz无线通信系统中常见的12.5 kHz或6.25 kHz信道步进。
  该芯片采用小型化WLCSP封装(晶圆级芯片尺寸封装),极大地节省了PCB布局空间,适合用于可穿戴设备、智能传感器节点、远程抄表系统和其他注重能效与体积的嵌入式射频设计。它的工作电压范围宽,典型值为1.7V至3.6V,使其能够兼容多种电源管理方案,并可在待机模式下进入深度休眠状态以进一步降低功耗。此外,该器件具备出色的相位噪声性能和参考杂散抑制能力,有助于提升整体系统的接收灵敏度和发射信号质量。内部寄存器通过串行外设接口(SPI)进行配置,允许主控微控制器灵活地设置输出频率、锁定检测阈值、功耗模式等关键参数。

参数

型号:MB15F72ULPVA-G-EFE1
  制造商:Renesas Electronics
  封装类型:WLCSP
  工作电压范围:1.7V ~ 3.6V
  最大工作频率:约7000MHz
  输出频率范围:15 MHz ~ 7 GHz
  相位噪声典型值(@1GHz, 100kHz偏移):-115 dBc/Hz
  参考输入频率范围:100 kHz ~ 100 MHz
  鉴相器频率最大值:200 MHz
  分辨率:1 Hz 或更高(依赖于配置)
  接口类型:3线或4线SPI
  电流消耗(正常工作模式):约3.5 mA
  电流消耗(待机模式):< 1 μA
  工作温度范围:-40°C ~ +85°C
  技术工艺:SiGe BiCMOS
  集成VCO:否(需外接VCO)

特性

MB15F72ULPVA-G-EFE1的核心特性之一是其超低功耗架构设计,特别针对长期运行且依赖电池供电的物联网终端设备进行了优化。该芯片在正常工作状态下仅消耗几毫安电流,在非活动期间可通过SPI命令进入深度睡眠模式,静态电流低于1微安,显著延长了设备的续航时间。这种节能机制结合快速启动能力,使得系统能够在短时间内唤醒、完成频率切换并重新锁定,随后再次进入低功耗状态,非常适合间歇性通信的应用场景。
  该器件采用先进的分数-N架构,配合高阶Δ-Σ调制器,有效降低了输出信号中的带内噪声和杂散成分。相比传统的整数-N PLL,它可以在不牺牲频率分辨率的前提下大幅减少N分频比,从而改善相位噪声表现并加快锁定速度。同时,其内置的自动校准引擎可确保在不同工艺、电压和温度(PVT)条件下维持稳定可靠的锁定行为,避免因外部环境变化导致失锁问题。
  另一个重要特性是其高频覆盖能力,支持从15 MHz到高达7 GHz的广泛输出频率范围,涵盖多个ISM频段(如433 MHz、868 MHz、915 MHz、2.4 GHz、5 GHz等),因此可用于多频段或多标准无线模块的设计。尽管该芯片本身未集成压控振荡器(VCO),但其输出缓冲驱动能力强,可直接驱动外部VCO,并支持差分或单端反馈输入,增强了电路设计的灵活性。
  SPI控制接口支持最多32位寄存器写入操作,允许用户精确配置各个功能模块,包括R计数器(参考分频)、A/B计数器(主分频)、锁定检测窗口、电荷泵增益、静音模式等。此外,片上还集成了数字锁定检测(DLDT)功能,可通过专用引脚或SPI读取状态位来判断PLL是否已成功锁定,便于主控MCU进行同步管理和错误处理。整个架构经过高度集成化设计,减少了外围元件数量,提高了系统可靠性并降低了整体成本。

应用

MB15F72ULPVA-G-EFE1广泛应用于对功耗、尺寸和射频性能有严格要求的无线通信系统中。典型使用场景包括工业物联网(IIoT)中的无线传感器网络节点,这些设备通常部署在难以更换电池的环境中,必须依靠极低的平均功耗维持多年运行。在此类系统中,该芯片负责生成本地振荡信号,供收发器芯片进行上变频或下变频处理,确保数据传输的频率准确性和稳定性。
  在智能家居与楼宇自动化领域,该器件可用于Zigbee、Thread、Wi-SUN等协议的无线模块设计,特别是在门磁传感器、温湿度探头、烟雾报警器等小型化终端产品中发挥重要作用。由于其支持GHz以下和2.4GHz频段,能够满足多种区域性无线标准的需求,有助于实现全球化兼容的产品设计。
  此外,该芯片也适用于资产追踪标签、医疗可穿戴设备、远程抄表(AMR)系统等需要长距离通信和低功耗特性的应用。例如,在基于LoRa或Sigfox技术的广域网连接设备中,MB15F72ULPVA-G-EFE1可作为频率合成核心,提供稳定的本振源,保障远距离信号的有效解调。
  在测试与测量仪器方面,该器件也可用于便携式频谱分析仪、信号发生器前端或频率转换模块中,利用其高分辨率和优良的相位噪声特性生成精准的激励信号。其小尺寸封装也有利于构建紧凑型手持设备。总体而言,这款PLL频率合成器凭借其宽频带、低功耗和高集成度优势,已成为现代低功耗射频系统中的关键组件之一。

替代型号

MB15F71ULPVA-G-EFE1
  MB15F73ULPVA-G-EFE1
  LMX2594
  ADF4371
  MAX2871

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