Freescale MC145151DW2

Отличный выбор! MC145151DW2 — это классический синтезатор частот (PLL) от Freescale Semiconductor (ныне NXP Semiconductors), который десятилетиями использовался в радиочастотной технике.

Общее описание MC145151DW2

MC145151DW2 — это CMOS-микросхема синтезатора частот с параллельным интерфейсом и встроенным опоренным осциллятором. Она представляет собой законченный "PLL-синтезатор в одной микросхеме", за исключением внешних компонентов петли: генератора управляемого напряжением (ГУН/VCO), петлевого фильтра и делителя на прескалере (если требуется работа на высоких частотах).

Ключевая идея: Микросхема сравнивает частоту внешнего сигнала (от VCO, поделенной на коэффициент N) с внутренней опорной частотой. Разность частот преобразуется в напряжение ошибки, которое, после фильтрации, управляет VCO, замыкая петлю. Это позволяет стабильно генерировать частоты с шагом, равным опорной частоте.

Основные области применения (в прошлом и в ретро-проектах):

• Мобильные и стационарные радиосистемы (рации)
• Любительские радиостанции
• Телевизионные тюнеры
• Модемы и средства связи
• Измерительные генераторы

Технические характеристики

• Тип корпуса: DW2 — обозначает корпус SOIC-28 (широкий, 300 mil).
• Архитектура PLL:
  • Делитель опорной частоты (R-счетчик): 12-битный, программируемый от 3 до 4095. Задает шаг сетки частот (f_ref = f_osc / R).
  • Программируемый делитель (N-счетчик): 14-битный, программируемый от 3 до 16383. Задает основную рабочую частоту (f_out = N * f_ref).
  • Вход для высокочастотного прескалера (Fin A): Работает напрямую с частотами до 30 МГц (тип., 35 МГц макс.).
  • Вход для прескалера с двойным модулем (Fin B): Предназначен для работы с внешним прескалером с двойным модулем (например, MC12022, MC12026: 64/65 или 128/129). Позволяет создавать дробные значения делителя, расширяя диапазон и улучшая шаг. Макс. частота на этом входе — 15 МГц.
• Встроенный опоренный генератор: Может работать с внешним кварцевым резонатором (типовая частота 10.24 МГц, 12.8 МГц и др.) или с подачей внешнего опорного сигнала.
• Фазовый детектор: Цифровой, с двумя выходами (φR, φV). Частота сравнения равна f_ref. Выходной ток типовой — 0.4 мА.
• Параллельный интерфейс программирования: Загрузка данных для регистров N и R осуществляется через 14-битную шину данных (D0-D13) и управляющие сигналы (STB, A0).
• Индикация блокировки (Lock Detect): Цифровой выход, сигнализирующий о состоянии петли ФАПЧ.
• Напряжение питания: +3.5В до +9.0В (номинал +5В).
• Потребляемый ток: ~15 мА (при +5В).
• Техпроцесс: CMOS.

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели

Эта микросхема входила в большое семейство синтезаторов Motorola/Freescale. Важно понимать, что DW2 — это только тип корпуса. Основная часть названия — MC145151 — определяет архитектуру.

1. Прямые аналоги и варианты в других корпусах:

• MC145151P2 / MC145151P — аналог в корпусе DIP-28 (пластиковый двурядный). Это самый распространенный и удобный для монтажа вручную вариант.
• MC145151DW / MC145151DW1 — аналоги в корпусе SOIC-28 (возможны незначительные отличия в revision mask).
• MC145151L — в корпусе PLCC-28 (для поверхностного монтажа).

2. Функционально совместимые модели (с поправками на распиновку и функции):

Семейство строилось по принципу "конструктора". Отличия — в типе интерфейса и наличии прескалера.

• MC145152 — последовательный интерфейс программирования (SPI-like: Data, Clock, Enable). Более популярна из-за простоты управления микроконтроллером. Нет встроенного ОУ для фильтра.
• MC145156 — также последовательный интерфейс, но с внутренним прескалером 64/65 или 128/129. Не требует внешнего прескалера для УКВ-диапазонов.
• MC145158 — последовательный интерфейс, два независимых 8-битных делителя (N и A) для работы с двойным прескалером, более гибкая.
• MC145159 — усовершенствованная версия MC145158.
• MB1501 / MB1504 (Fujitsu) — популярные аналоги с последовательным интерфейсом, часто использовались как замена.
• LC7218 (ON Semiconductor) — более современный аналог с I2C-интерфейсом.

3. Ключевые отличия от MC145152 (самого близкого аналога):

• MC145151 — параллельный интерфейс (много выводов для данных, управление стробами). Удобен для переключения фиксированных каналов с помощью DIP-переключателей или буферных регистров.
• MC145152 — последовательный интерфейс (3 провода). Удобен для управления от микроконтроллера, экономит выводы.

Важно: При замене на функционально совместимую, но с другим интерфейсом (например, MC145152), необходимо полностью переделывать схему управления (прошивку микроконтроллера или схему коммутации).

Заключение

MC145151DW2 — надежный, проверенный временем синтезатор, идеально подходящий для ремонтов старой аппаратуры или для образовательных проектов по изучению PLL. Его параллельный интерфейс сегодня является скорее недостатком для новых разработок, где царствуют микроконтроллеры с последовательными шинами. Для новых проектов лучше рассматривать более современные синтезаторы с SPI или I2C (например, от Analog Devices или Silicon Labs). Однако, если вам нужно заменить такую микросхему в существующем устройстве, ищите ее в корпусах DIP-28 (P2) или SOIC-28 (DW/DW1/DW2).