8路LVPECL输出
低抖动时钟发生器
AD9525
功能框图
特性
集成超低噪声频率合成器
8路差分3.6 GHz LVPECL输出和1路LVPECL SYNC输出或2路
CMOS SYNC输出
REFA
REFB
2路差分参考输入和1路单端参考输入
AD9525
REFA
÷S
PLL
REFB
SYNC_OUT
SYNC_OUT
OUT7
应用
REFC
OUT7
LTE和多载波GSM基站
OUT6
为高速ADC、DAC提供时钟
OUT6
自动测试设备(ATE)和高性能仪器仪表
OUT5
40/100 Gb/s OTN线路端时钟
OUT5
电缆/DOCSIS CMTS时钟
CLKIN
OUT4
DIVIDERS
OUT4
CLKIN
测试与测量
OUT3
OUT3
OUT2
OUT2
OUT1
OUT1
SPI CONTROL
OUT0
10011-001
OUT0
图1.
概述
AD9525旨在满足长期演进(LTE)和多载波GSM基站设计的
转换器时钟要求。
AD9525提供低功耗、多路输出时钟分配功能,具有低抖动
性能,并且片内集成锁相环(PLL),可以配合外部VCO或
VCXO使用。VCO输入和八路LVPECL输出最高工作频率
为3.6 GHz。所有输出共用一个分频器,分频范围为1到6。
Rev. A
AD9525提供一路专用输出,用于提供一个用于重置或同步
数据转换器的可编程信号。该输出信号可以通过一个SPI
写操作激活。
AD9525提供48引脚LFCSP封装,可以采用3.3 V单电源供电。
外部VCXO或VCO的工作电压最高可达5.5 V。
AD9525的工作温度范围为−40°C至+85°C的扩展工业温度
范围。
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的最新英文版数据手册。
AD9525
目录
特性.................................................................................................. 1
应用.................................................................................................. 1
功能框图 ......................................................................................... 1
概述.................................................................................................. 1
修订历史 ......................................................................................... 2
技术规格 ......................................................................................... 3
条件 ............................................................................................ 3
电源电流.................................................................................... 3
功耗 ............................................................................................ 3
REFA和REFB输入特性........................................................... 4
REFC输入特性 ......................................................................... 4
时钟输入.................................................................................... 5
PLL特性 ..................................................................................... 5
PLL数字锁定检测.................................................................... 6
时钟输出.................................................................................... 6
时序特性.................................................................................... 7
时钟输出绝对时间抖动
(使用外部122.88 MHz VCXO的时钟产生) ........................ 8
时钟输出绝对时间抖动
(使用外部1475 MHz VCO的时钟产生) .............................. 8
时钟输出绝对时间抖动
(使用外部2.05 GHz VCO的时钟产生)................................ 9
时钟输出绝对时间抖动
(使用外部3 GHz VCO的时钟产生) ..................................... 9
时钟输出附加相位噪声
(仅分配;时钟输入到分配输出,包括VCO分频器)...... 9
PD, RESET和REF_SEL引脚 ................................................. 10
STATUS和REF_MON引脚 .................................................. 10
串行控制端口 ......................................................................... 11
绝对最大额定值.......................................................................... 12
热阻 .......................................................................................... 12
ESD警告................................................................................... 12
引脚配置和功能描述 ................................................................. 13
典型性能参数 .............................................................................. 15
术语................................................................................................ 18
详细框图 ....................................................................................... 19
工作原理 ....................................................................................... 20
PLL配置 ................................................................................... 20
时钟分配.................................................................................. 23
SYNC_OUT............................................................................. 23
复位模式.................................................................................. 25
关断模式.................................................................................. 26
串行控制端口 .............................................................................. 27
引脚描述.................................................................................. 27
串行控制端口通用操作 ....................................................... 27
指令字(16位) .......................................................................... 28
MSB/LSB优先传输................................................................. 28
控制寄存器................................................................................... 31
控制寄存器映射概览............................................................ 31
寄存器映射描述.......................................................................... 33
应用信息 ....................................................................................... 45
使用AD9525进行频率规划 ................................................. 45
在ADC时钟应用中使用AD9525输出................................ 45
LVPECL时钟分配 .................................................................. 46
SYNC_OUT分配 .................................................................... 46
外形尺寸 ....................................................................................... 47
订购指南 ....................................................................................... 47
修订历史
2013年4月—修订版0至修订版A
更改表3的“一个通道、一个驱动器”和“一个通道、
两个驱动器”参数 .......................................................................... 4
更改图18 ....................................................................................... 19
更改表28的寄存器0x01A .......................................................... 31
更改表28的寄存器0x000的Bit 6............................................... 33
更改表35 ....................................................................................... 38
更改表38 ....................................................................................... 40
2012年10月—修订版0:初始版
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AD9525
技术规格
除非另有说明,典型值的测量条件为:VDD3 = 3.3 V ± 5%;VDD3 ≤ VDD_CP ≤ 5.25 V;TA = 25°C;OUT_RSET电阻 = 4.12 kΩ;
CP_RSET电阻(CPRSET) = 5.1 kΩ。最小值和最大值的测量条件为表1所列的整个VDD3和TA(−40°C至+85°C)范围。REFA为
122.88 MHz,CLKIN频率为2949.12 MHz。
条件
表1.
参数
电源电压
VDD3
VDD_CP
OUT_RSET引脚电阻
CP_RSET引脚电阻(CPRSET电阻)
最小值 典型值 最大值 单位
温度范围TA
−40
3.3
VDD3
5.25
4.12
5.1
+25
+85
V
V
kΩ
kΩ
测试条件/注释
3.3 V ± 5%
标称值为3.3 V至5.0 V ± 5%
设置内部偏置电流;接地
设置内部电荷泵电流范围,标称值4.8 mA
(CP_LSB = 600 µA);实际电流计算如下:
CP_LSB = 3.06/CPRSET,接地;CPRSET范围 =
2.7 kΩ至10 kΩ
°C
电源电流
表2.
参数
VDD3和VDD_CP引脚的电源电流
VDD3(引脚3、引脚36、引脚41、引脚46),
输出的总电源电压
VDD3(引脚9),M分频器的电源电压,
CLK输入和分配
VDD_CP(引脚13),电荷泵的电源电压
VDD3(引脚20),PLL的电源电压
VDD3(引脚32),SYNC_OUT的电源电压
最小值 典型值 最大值 单位
310
369
mA
98
107
mA
6.6
53
45
7.6
63.4
54
mA
mA
mA
测试条件/注释
fCLK = 2949.12 MHz;REFA和REFB使能,频率为
122.88 MHz;R分频器 = 2;M分频器 = 2;
PFD = 61.44 MHz;8路LVPECL输出,频率为
1474.56 MHz;LVPECL 780 mV模式
输出通过50 Ω电阻端接到VDD3 − 2 V
功耗
表3.
参数
芯片功耗
最小值 典型值 最大值 单位
上电默认值
典型操作1
782
1.15
871
1.23
mW
W
典型操作2
1.17
1.25
W
PD 关断
PD 关断,最大休眠功耗
51
13.2
56.4
19.1
mW
mW
VDD_CP电源
22
25
mW
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测试条件/注释
不包括外部电阻的功耗;所有LVPECL输
出通过50 Ω电阻端接到VDD3 − 2 V;LVPECL
780 mV模式
无编程;默认寄存器值
fCLK = 2949.12 MHz;REFA和REFB使能,频率为
122.88 MHz;R分频器 = 2;M分频器 = 2;
PFD = 61.44 MHz;8路LVPECL输出,频率为
1474.56 MHz
fCLK = 2949.12 MHz;PLL开启;REFA使能,
频率为122.88 MHz;M分频器 = 1;PFD =
122.88MHz; 8路 LVPECL输 出 , 频 率 为
2949.12 MHz
PD 引脚拉低
PD 引脚拉低;关断分配参考,寄存器0x230
[1] = 1b;注意,关断分配参考会禁用安全
关断模式(参见“关断模式”部分)
PLL工作;典型闭环配置
AD9525
参数
各功能引起的功耗变化
M分频器开/关
P分频器开/关
B分频器开/关
REFB开启
PLL开/关
一个通道,一个驱动器
最小值 典型值 最大值 单位
一个通道,两个驱动器
5
3
16
15
254
107
8.7
5.7
23.1
25
300.5
132
mW
mW
mW
mW
mW
mW
184
233
mW
测试条件/注释
使能/禁用某个功能时的功耗变化
旁路M分频器
旁路P分频器
旁路B分频器
关断REFB差分输入时的功耗变化
PLL关闭至PLL开启,正常工作;无参考使能
无LVPECL输出开启到一路LVPECL输出开启,
频率为2949.12 MHz;同一输出对
无LVPECL输出开启到两路LVPECL输出开启,
频率为2949.12 MHz;同一输出对
REFA和REFB输入特性
表4.
参数
差模(REFA、REFA;REFB、REFB)
输入频率
输入灵敏度
自偏置电压,REFA和REFB
自偏置电压,REFA和REFB
输入电阻,REFA和REFB
输入电阻,REFA和REFB
占空比
低电平脉冲宽度
高电平脉冲宽度
1
最小值 典型值 最大值 单位
0
200
1.52
1.38
4.5
4.9
1.65
1.50
4.7
5.2
500
MHz
1.78
1.61
4.9
5.4
mV p-p
V
V
kΩ
kΩ
500
500
测试条件/注释
差分模式(让未使用的输入交流接地,可以支
持单端输入)
低于约1 MHz的频率应直流耦合;注意匹配自
偏置电压
频率为122.88 MHz
REFA和REFB输入的自偏置电压1
REFA和REFB输入的自偏置电压1
自偏置1
自偏置1
占空比界限由高电平脉冲宽度和低电平脉冲
宽度设置
ps
ps
差分对REFA和REFA、REFB和REFB的自偏置点略微偏移,以免在开路输入条件下发生震颤。
REFC输入特性
表5.
参数
REFC输入
输入频率范围
输入高电压
输入低电压
输入电流
占空比
低电平脉冲宽度
高电平脉冲宽度
最小值 典型值 最大值 单位
300
2.0
0.8
1
MHz
V
V
µA
测试条件/注释
直流耦合输入(未自偏置)
占空比界限由高电平脉冲宽度和低电平脉冲
宽度设置
1
1
ns
ns
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AD9525
时钟输入
表6.
参数
输入频率
输入灵敏度
输入电平
输入共模电压VCM
输入共模范围VCMR
输入电阻
输入电容
最小值 典型值 最大值
0
3.6
150
2
1.55 1.64
1.74
1.3
1.8
6.7
7
7.4
2
单位
GHz
mV p-p
V p-p
V
V
kΩ
pF
测试条件/注释
低于约1 MHz的频率应直流耦合;注意匹配自偏置电压
在3.1 GHz下测得
较大的电压摆幅可启动保护二极管,降低抖动性能
自偏置;支持交流耦合
施加200 mV p-p信号;直流耦合
自偏置
PLL特性
表7.
参数
鉴频鉴相器(PFD)
PFD输入频率
最小值 典型值 最大值 单位
125
45
MHz
MHz
电荷泵(CP)
ICP吸/源电流
高值
低值
绝对精度
CPRSET范围
ICP高阻抗模式漏电流
吸电流与源电流匹配
ICP与VCP
ICP与温度
P分频器(N分频器的一部分)
输入频率P = 1
输入频率P = 2
输入频率P = 3
输入频率P = 4
输入频率P = 5
输入频率P = 6
B分频器(N分频器的一部分)
输入频率
M分频器
输入频率
噪声特性
电荷泵/鉴频鉴相器的带内相位噪声
(带内指在PLL的LBW内)
61.44 MHz PFD频率时
122.88 MHz PFD频率时
PLL品质因数(FOM)
4.5
4.9
5.4
mA
0.57
0.61
0.67
mA
2.5
2.7
10
3.5
2
1.5
2
1500
3000
3600
3600
3600
3600
%
kΩ
µA
%
%
%
测试条件/注释
防反冲脉冲宽度 = 1.3 ns、2.9 ns
防反冲脉冲宽度 = 6.0 ns
VDD_CP(引脚13);
VCP是电荷泵引脚(CP,引脚14)的电压
可编程
CPRSET = 5.1 kΩ时;更改CPRSET可以获得更高的ICP;
VCP = VDD_CP/2 V
CPRSET = 5.1 kΩ时;更改CPRSET可以获得更低的ICP;
VCP = VDD_CP/2 V
VCP = VDD_CP/2 V
VDD_CP = 5 V
0.5 V < VCP < VDD_CP − 0.5 V
0.5 V < VCP < VDD_CP − 0.5 V
VCP = VDD_CP/2 V
MHz
MHz
MHz
MHz
MHz
MHz
1500
MHz
3600
B计数器输入频率(N分频器输入频率除以P)
MHz
PLL带内相位噪底的估算方法如下:测量VCO输出端的带
内相位噪声,然后减去20 log(N)(其中N为N分频器的值)
−144
−141
−222
dBc/Hz
dBc/Hz
dBc/Hz 参考压摆率大于0.25 V/ns;FOM + 10 log(fPFD)为PLL环路带
宽内PFD/CP带内相位噪声(平坦区域中)的近似值;闭环
工作时,VCO输出端测得的相位噪声提高20 log(N)
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AD9525
PLL数字锁定检测
表8.
参数
PLL数字锁定检测窗口1
最小值
典型值 最大值
单位
低范围(ABP 1.3 ns、2.9 ns)
高范围(ABP 1.3 ns、2.9 ns)
高范围(ABP 6.0 ns)
解锁阈值(迟滞)1
4
7
3.5
ns
ns
ns
低范围(ABP 1.3 ns、2.9 ns)
高范围(ABP 1.3 ns、2.9 ns)
高范围(ABP 6.0 ns)
8.3
16.9
11
ns
ns
ns
锁定阈值(边沿重合)
1
测试条件/注释
通 过 适 当 的 寄 存 器 设 置 选 择 时 , 信 号 可 在 STATUS和
REF_MON引脚上提供;锁定检测窗口设置可通过更改
CPRSET电阻而改变
由寄存器0x010[1:0]和寄存器0x019[1]选择,这是从解锁
转换到锁定的阈值
寄存器0x010[1:0] = 00b、01b、11b;寄存器0x019[1] = 1b
寄存器0x010[1:0] = 00b、01b、11b;寄存器0x019[1] = 0b
寄存器0x010[1:0] = 10b;寄存器0x019[1] = 0b
由寄存器0x017[1:0]和寄存器0x019[1]选择,这是从解锁
转换到锁定的阈值
寄存器0x010[1:0] = 00b、01b、11b;寄存器0x019[1] = 1b
寄存器0x010[1:0] = 00b、01b、11b;寄存器0x019[1] = 0b
寄存器0x010[1:0] = 10b;寄存器0x019[1] = 0b
为使数字锁定检测可靠地工作,PFD频率的周期必须大于锁定后解锁的时间。
时钟输出
表9.
参数
LVPECL时钟输出
最大输出频率
上升/下降时间(20%至80%)
占空比
M=1
M = 2, 4, 6
M = 3, 5
输出差分电压幅度
共模输出电压
最小值
典型值
最大值
单位
105
162
GHz
ps
47
45
47
45
32
750
50
50
49
49
32
830
53
55
51
55
33
984
%
%
%
%
%
mV
VDD3 –
1.42
VDD3 –
1.37
VDD3 –
1.32
V
3.6
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测试条件/注释
输入占空比 = 50/50
FOUT = 2800 MHz
FOUT < 3000 MHz
FOUT = 1400 MHz
FOUT < 1500 MHz
FOUT = 933.33 MHz
引脚上的电压,输出驱动器为静态;
终端 = 50 Ω至VDD3 − 2 V
输出驱动器为静态;VDD3(引脚3、引脚36、
引脚41、引脚46);
终端 = 50 Ω至VDD3 − 2 V
AD9525
时序特性
表10 .
参数
传播延迟tPECL,CLKIN至LVPECL输出
针对所有M分频器值
随温度的变化
输出偏斜,LVPECL输出1
所有LVPECL输出
温度系数
跨多个器件的所有LVPECL输出
输出偏斜,LVPECL至SYNC_OUT1
SYNC_OUT LVPECL模式
所有LVPECL输出
温度系数
跨多个器件的所有LVPECL输出
SYNC_OUT CMOS模式
所有LVPECL输出
跨多个器件的所有LVPECL输出
传播延迟,REF至LVPECL输出
1
测试条件/注释
端接如图35所示
高频时钟分配配置
最小值
典型值
最大值
单位
461
522
388
600
ps
fs/°C
13.5
14
25.2
ps
fs/°C
ps
每个器件的温度和VDD范围内
每个器件的温度和VDD范围内
417
ps
fs/°C
ps
2.34
2.46
924
ns
ns
ps
每个器件的温度和VDD范围内
144
189
543
1.64
267
581
298
REF指REFA/REFA或REFB/REFB对
输出偏斜是指在相同的电压和温度条件下,任何两条路径之间的差异。
时序图
tCLK
CLK
DIFFERENTIAL
tPECL
80%
LVPECL
tRP
tFP
图3. LVPECL时序,差分
图2. CLK/CLK至时钟输出时序,M分频器 = 1
Rev. A | Page 7 of 48
10011-003
tCMOS
10011-002
20%
AD9525
时钟输出绝对时间抖动(使用外部122.88 MHZ VCXO的时钟产生)
表11.
参数
LVPECL输出绝对时间抖动
FOUT = 122.88 MHz
FOUT = 61.44 MHz
最小值 典型值 最大值
107
69
108
107
单位
fs rms
fs rms
fs rms
fs rms
测试条件/注释
应用示例基于使用外部122.88 MHz VCXO(Crystek
CVHD-950)的典型设置;参考 = 122.88 MHz;R分
频器 = 1;LBW = 40 Hz
积分带宽 = 1 kHz至40 MHz
积分带宽 = 12 kHz至20 MHz
积分带宽 = 1 kHz至20 MHz
积分带宽 = 12 kHz至20 MHz
时钟输出绝对时间抖动(使用外部1475 MHZ VCO的时钟产生)
表12.
参数
LVPECL输出绝对时间抖动
FOUT = 1474.56 MHz
参考边带杂散
FOUT = 245.76 MHz
参考边带杂散
最小值 典型值 最大值
99
77
74
68
−93
104
87
75
−98
单位
fs rms
fs rms
fs rms
fs rms
dBc
fs rms
fs rms
fs rms
dBc
测试条件/注释
应用示例基于使用外部1475 MHz VCO(Bowei Model
MVCO-1475)的典型设置;参考 = 122.88 MHz;R分频
器 = 1;PLL LBW = 18 kHz
积分带宽 = 1 kHz至100 MHz
积分带宽 = 10 kHz至100 MHz
积分带宽 = 10 kHz至40 MHz
积分带宽 = 12 kHz至20 MHz
±122.88 MHz
积分带宽 = 1 kHz至100 MHz
积分带宽 = 10 kHz至100 MHz
积分带宽 = 12 kHz至20 MHz
±122.88 MHz
表13.
参数
LVPECL输出绝对时间抖动
FOUT = 1474.56 MHz
参考边带杂散
FOUT = 245.76 MHz
参考边带杂散
最小值 典型值 最大值
72
40
33
28
−94
83
61
46
−93
单位
fs rms
fs rms
fs rms
fs rms
dBc
fs rms
fs rms
fs rms
dBc
Rev. A | Page 8 of 48
测试条件/注释
应用示例基于使用外部1475 MHz VCO(Z-Communications
CRO1474-LF)的典型设置;参考 = 122.88 MHz;
R分频器 = 1;PLL LBW = 8 kHz
积分带宽 = 1 kHz至100 MHz
积分带宽 = 10 kHz至100 MHz
积分带宽 = 10 kHz至40 MHz
积分带宽 = 12 kHz至20 MHz
±122.88 MHz
积分带宽 = 1 kHz至100 MHz
积分带宽 = 10 kHz至40 MHz
积分带宽 = 12 kHz至20 MHz
±122.88 MHz
AD9525
时钟输出绝对时间抖动(使用外部2.05 GHZ VCO的时钟产生)
表14.
参数
LVPECL输出绝对时间抖动
FOUT = 2048.867 MHz
参考边带杂散
最小值 典型值
最大值 单位
19
21
87
−105
fs rms
fs rms
fs rms
dBc
测试条件/注释
应用示例基于使用外部2.05 GHz VCO(Bowei Model
MVCO-2050A)的典型设置;参考 = 122.054215 MHz;
R分频器 = 12;PLL LBW = 5 kHz
积分带宽= 200 kHz至5 MHz
积分带宽= 200 kHz至10 MHz
积分带宽= 12 kHz至20 MHz
±10.671MHz
时钟输出绝对时间抖动(使用外部3 GHZ VCO的时钟产生)
表15.
参数
LVPECL输出绝对时间抖动
FOUT = 2949.12 MHz; PLL LBW = 7 kHz
参考边带杂散
FOUT = 1474.56 MHz; PLL LBW = 7 kHz
参考边带杂散
FOUT = 491.52 MHz; PLL LBW = 7 kHz
参考边带杂散
最小值 典型值
63
38
34
28
−99
62
36
31
25
−100
78
60
44
33
−96
最大值 单位
fs rms
fs rms
fs rms
fs rms
dBc
fs rms
fs rms
fs rms
fs rms
dBc
fs rms
fs rms
fs rms
fs rms
dBc
测试条件/注释
应用示例基于使用外部2950 MHz VCO
(Z-Communications Model CRO-2950)的
典型设置;参考 = 122.88 MHz;R分频器 = 1
积分带宽= 1 kHz至100 MHz
积分带宽 = 10 kHz至100 MHz
积分带宽= 10 kHz至40 MHz
积分带宽= 12 kHz至20 MHz
±122.88 MHz
积分带宽= 1 kHz至100 MHz
积分带宽= 10 kHz至100 MHz
积分带宽= 10 kHz至40 MHz
积分带宽= 12 kHz至20 MHz
±122.88 MHz
积分带宽= 1 kHz至100 MHz
积分带宽= 10 kHz至100 MHz
积分带宽= 10 kHz至40 MHz
积分带宽= 12 k
±122.88 MHz
时钟输出附加相位噪声(仅分配;时钟输入到分配输出,包括VCO分频器)
表16.
参数
CLK至LVPECL加性相位噪声
CLK = 2949.12 MHz, FOUT = 2949.12 MHz
分频比 = 1
110 Hz偏移
1100 Hz偏移
11 kHz偏移
110 kHz偏移
1100 kHz偏移
8800 kHz偏移
11 MHz偏移
110 MHz偏移
1100 MHz偏移
最小值 典型值
−112
−122
−133
−141
−146
−148
−148
−149
−151
最大值 单位
dBc/Hz
dBc/Hz
dBc/Hz
dBc/Hz
dBc/Hz
dBc/Hz
dBc/Hz
dBc/Hz
dBc/Hz
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测试条件/注释
仅分配部分;不包括PLL和VCO
AD9525
参数
CLK = 1474.56 MHz, FOUT = 1474.56 MHz
分频比 = 1
110 Hz偏移
1100 Hz偏移
11 kHz偏移
110 kHz偏移
1100 kHz偏移
8800 kHz偏移
11 MHz偏移
110 MHz偏移
CLK = 122.88 MHz, FOUT = 122.88 MHz
分频比 = 1
110 Hz偏移
1100 Hz偏移
11 kHz偏移
110 kHz偏移
1100 kHz偏移
800 kHz偏移
11 MHz偏移
110 MHz偏移
最小值 典型值 最大值
单位
−114
−125
−134
−144
−149
−151
−151
−154
dBc/Hz
dBc/Hz
dBc/Hz
dBc/Hz
dBc/Hz
dBc/Hz
dBc/Hz
dBc/Hz
−134
−145
−153
−159
−161
−161
−161
−161
dBc/Hz
dBc/Hz
dBc/Hz
dBc/Hz
dBc/Hz
dBc/Hz
dBc/Hz
dBc/Hz
测试条件/注释
PD, RESET和REF_SEL引脚
表17.
参数
输入特性
逻辑1电压
逻辑0电压
逻辑1电流
逻辑0电流PD、RESET
逻辑0电流REF_SEL
电容
复位时序
低电平脉冲宽度
RESET 无活动到启动寄存器编程
最小值 典型值 最大值 单位
2.0
0.8
1
−112
1
2
V
V
µA
µA
µA
pF
50
100
ns
ns
最小值 典型值 最大值
单位
2.7
V
V
测试条件/注释
负值表示内部上拉电阻导致电流流出AD9525
STATUS和REF_MON引脚
表18.
参数
输出特性
输出高电压VOH
输出低电压VOL
最大反转率
0.4
200
MHz
Rev. A | Page 10 of 48
测试条件/注释
1 mA输出负载
适用于多路复用器设置为任意分频器或计数器输
出,或者设置为PFD升/降脉冲时;通常仅在调试
模式下使用;注意:当任一引脚反转时,杂散可
能耦合到输出
AD9525
串行控制端口
表19.
参数
CS (输入)
输入逻辑1电压
输入逻辑0电压
输入逻辑1电流
输入逻辑0电流
输入电容
SCLK(输入)
输入逻辑1电压
输入逻辑0电压
输入逻辑1电流
输入逻辑0电流
输入电容
SDIO(用作输入时)
输入逻辑1电压
输入逻辑0电压
输入逻辑1电流
输入逻辑0电流
输入电容
SDIO、SDO(输出)
输出逻辑1电压
输出逻辑0电压
定时
时钟速率(SCLK, 1/tSCLK)
高电平脉冲宽度,tHIGH
低电平脉冲宽度,tLOW
SDIO至SCLK建立时间,tDS
SCLK至SDIO保持时间,tDH
SCLK至有效SDIO和SDO时间,tDV
CS 至SCLK建立和保持时间,tS、tH
CS 最短脉冲宽度(高电平),tPWH
最小值 典型值 最大值 单位
2.0
0.8
2.5
−112
2
V
V
µA
µA
pF
测试条件/注释
CS 内置一个30 kΩ上拉电阻
负值表示内部上拉电阻导致电流流出AD9525
SCLK内置一个30 kΩ上拉电阻
2.0
0.8
112
1
2
2.0
0.8
10
20
2
V
V
µA
µA
pF
V
V
nA
nA
pF
1 mA负载电流
2.7
0.4
31
16
16
2
1.1
12
2
3.6
V
V
MHz
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
Rev. A | Page 11 of 48
AD9525
绝对最大额定值
表20.
参数
VDD3至GND
VDD_CP, CP至GND
REFA, REFA, REFB, REFB, REFC至GND
OUT_RSET至GND
CP_RSET至GND
CLKIN, CLKIN至GND
CLKIN至 CLKIN
SCLK, SDIO, SDO, CS至GND
OUT0, OUT0, OUT1, OUT1, OUT2, OUT2,
OUT3, OUT3, OUT4, OUT4, OUT5, OUT5,
OUT6, OUT6, OUT7, OUT7,
SYNC_OUT, SYNC_OUT至GND
RESET, PD, STATUS, REF_MON至GND
结温1
存储温度范围
引脚温度(10秒)
1
θJA见表21。
额定值
−0.3 V至+3.6 V
−0.3 V至+5.8 V
−0.3 V至VDD3 + 0.3 V
−0.3 V至VDD3 + 0.3 V
−0.3 V至VDD3 + 0.3 V
−0.3 V至VDD3 + 0.3 V
−1.2 V至+1.2 V
−0.3 V至VDD3 + 0.3 V
−0.3 V至VDD3 + 0.3 V
注意,超出上述绝对最大额定值可能会导致器件永久性
损坏。这只是额定最值,并不能以这些条件或者在任何其
它超出本技术规范操作章节中所示规格的条件下,推断器
件能否正常工作。长期在绝对最大额定值条件下工作会影
响器件的可靠性。
热阻
表21. 热阻(仿真)
封装类型
48引脚
LFCSP
−0.3 V至VDD3 + 0.3 V
150°C
−65°C至+150°C
300°C
1
2
3
4
气流速度
(m/s)
0
1.0
2.5
θJA1, 2
27.3
23.9
21.4
θJC1, 3
2.1
θJB1, 4
14.7
ΨJT1,2
0.2
0.3
0.4
单位
°C/W
°C/W
°C/W
按照JEDEC 51-7,加上JEDEC 51-5 2S2P测试板。
按照JEDEC JESD51-2(静止空气)或JEDEC JESD51-6(流动空气)。
按照MIL-Std 883、方法1012.1。
按照JEDEC JESD51-8(静止空气)。
ESD警告
ESD(静电放电)敏感器件。
带电器件和电路板可能会在没有察觉的情况下放电。
尽管本产品具有专利或专有保护电路,但在遇到高
能量ESD时,器件可能会损坏。因此,应当采取适当
的ESD防范措施,以避免器件性能下降或功能丧失。
Rev. A | Page 12 of 48
AD9525
48
47
46
45
44
43
42
41
40
39
38
37
OUT2
OUT2
VDD3
OUT3
OUT3
OUT4
OUT4
VDD3
OUT5
OUT5
OUT6
OUT6
引脚配置和功能描述
AD9525
TOP
VIEW
(Not to Scale)
36
35
34
33
32
31
30
29
28
27
26
25
VDD3
OUT7
OUT7
REF_MON
VDD3
SYNC_OUT
SYNC_OUT
GND
SDO
SDIO
SCLK
CS
NOTES
1. THE EXPOSED PAD IS A GROUND CONNECTION ON THE CHIP THAT
MUST BE SOLDERED TO THE ANALOG GROUND OF THE PCB TO
ENSURE PROPER FUNCTIONALITY AND HEAT DISSIPATION, NOISE,
AND MECHANICAL STRENGTH BENEFITS.
10011-004
VDD_CP
CP
GND
CP_RSET
REFA
REFA
GND
VDD3
REFB
REFB
PD
RESET
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
OUT1 1
OUT1 2
VDD3 3
OUT0 4
OUT0 5
OUT_RSET 6
CLKIN 7
CLKIN 8
VDD3 9
STATUS 10
REFC 11
REF_SEL 12
图4. 引脚配置
表22. 引脚功能描述
引脚编号
1
2
3
4
5
6
7
8
引脚名称
OUT1
OUT1
VDD3
OUT0
OUT0
OUT_RSET
CLKIN
CLKIN
类型
O
O
P
O
O
O
I
I
9
10
11
12
13
14
15
16
VDD3
STATUS
REFC
REF_SEL
VDD_CP
CP
GND
CP_RSET
P
O
I
I
P
O
GND
O
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
REFA
REFA
GND
VDD3
REFB
REFB
PD
RESET
CS
SCLK
SDIO
I
I
GND
P
I
I
I
I
I
I
I
描述
LVPECL互补输出1。
LVPECL输出1。
通道OUT0和通道OUT1的3.3 V电源。
LVPECL互补输出0。
LVPECL输出0。
时钟分配电流设置电阻。应将一个4.12 kΩ电阻连接在此引脚与GND之间。
此引脚与CLKIN一起构成时钟分配部分的差分输入。
此引脚与CLKIN一起构成时钟分配部分的差分输入。如果将单端输入连接到CLKIN引脚,应在CLKIN
与地之间连接一个0.1 µF旁路电容。
CLK输入、M分频器和输出分配的3.3 V电源。
锁定检测和其它状态信号。
参考时钟输入C。此引脚是PLL参考的CMOS输入。
参考输入选择。逻辑高电平 = REFB。此引脚没有内置上拉或下拉电阻。
电荷泵(CP)的电源。VDD3 < VDD_CP < 5.0 V。如果不使用PLL,VDD_CP仍须连接到3.3 V。
电荷泵(输出)。此引脚连接到外部环路滤波器。如果不使用PLL,此引脚可以不连接。
电荷泵VDD_CP电源的地。连接到地。
电荷泵电流设置电阻。应将一个5.1 kΩ电阻连接在此引脚与GND之间。如果不使用PLL,则无需连接
该电阻。
参考时钟输入A。此引脚与REFA一起构成PLL参考的差分输入。
参考时钟输入A。此引脚与REFA一起构成PLL参考的差分输入。
PLL电源的地。连接到地。
PLL的3.3 V电源。
参考时钟输入B。此引脚与REFB一起构成PLL参考的差分输入。
参考时钟输入B。此引脚与REFB一起构成PLL参考的差分输入。
芯片关断引脚,低电平有效。此引脚内置一个30 kΩ上拉电阻。
芯片复位,低电平有效。此引脚内置一个30 kΩ上拉电阻。
串行控制端口片选;低电平有效。此引脚内置一个30 kΩ上拉电阻。
串行控制端口时钟信号。此引脚内置一个30 kΩ下拉电阻。
串行控制端口双向串行数据输入/输出。
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AD9525
引脚编号
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
EP
引脚名称
SDO
GND
SYNC_OUT
SYNC_OUT
VDD3
REF_MON
OUT7
OUT7
VDD3
OUT6
OUT6
OUT5
OUT5
VDD3
OUT4
OUT4
OUT3
OUT3
VDD3
OUT2
OUT2
EP, GND
类型
I
GND
O
O
P
O
O
O
P
O
O
O
O
P
O
O
O
O
P
O
O
GND
描述
串行控制端口单向串行数据输出。
连接到地。
可编程同步信号的LVPECL互补输出。
可编程同步信号的LVPECL输出。
SYNC_OUT驱动器的电源。
参考监控器(输出)。此引脚具有多个可选输出。
LVPECL互补输出7。
LVPECL输出7。
通道OUT6和通道OUT7的3.3 V电源。
LVPECL互补输出6。
LVPECL输出6。
LVPECL互补输出5。
LVPECL输出5。
通道OUT4和通道OUT5的3.3 V电源。
LVPECL互补输出4
LVPECL输出4。
LVPECL互补输出3。
LVPECL输出3。
通道OUT2和通道OUT3的3.3 V电源。
LVPECL互补输出2。
LVPECL输出2。
裸露焊盘。裸露焊盘是芯片上的接地连接,必须焊接到PCB模拟地,以确保正常工作和散热,
并获得噪声和机械强度方面的好处。
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AD9525
典型性能参数
6
CURRENT FROM CP PIN (mA)
5
PUMP UP
PUMP DOWN
4
1
3
2
1
2
VOLTAGE ON CP PIN (V)
3
4
CH1 500mV Ω
图5. 电荷泵特性(VDD_CP = 3.3 V)
DIFFERENTIAL VOLTAGE SWING (V p-p)
CURRENT FROM CP PIN (mA)
40.0mV
2.5
5
PUMP UP
PUMP DOWN
4
3
2
1
1
2
3
4
5
6
–218.0
–218.5
–219.0
–219.5
–220.0
–220.5
–221.0
–221.5
0.4
0.6
0.8
1.0
SLEW RATE OF REFA (V/ns)
1.2
10011-007
–222.0
0.2
780mV p-p
1.9
1.7
600mV p-p
1.5
1.3
400mV p-p
1.1
0.9
0.7
0
500
1000
1500
2000
2500
图9. LVPECL差分电压摆幅与频率的关系
–217.5
0
960mV p-p
2.1
FREQUENCY (MHz)
图6. 电荷泵特性(VDD_CP = 5.0 V)
–222.5
2.3
0.5
10011-006
0
VOLTAGE ON CP PIN (V)
PLL FIGURE OF MERIT (dBc/Hz)
A CH1
图8. LVPECL输出(差分,122.88 MHz)
6
0
2.5ns/DIV
40.0GS/s
10011-008
0
图7. PLL品质因数(FOM)与压摆率(REFA时)的关系
Rev. A | Page 15 of 48
3000
10011-009
0
10011-005
1
AD9525
–80
–20
–90
–40
1:
2:
3:
4:
5:
6:
7:
–30
–50
–60
–120
–130
–140
–90
–100
2
–120
–130
–150
3
–160
–170
–180
100
图10. 附加(残余)相位噪声,CLK至LVPECL (122.88 MHz),1分频
–30
–40
–100
–50
–60
–110
–70
–80
PHASE NOISE (dBc)
–90
–140
–150
–160
100
1k
10k
100k
1M
10M
100M
FREQUENCY (Hz)
图11. 附加(残余)相位噪声,CLK至LVPECL (1500 MHz),1分频
–110
–120
–40
–50
–60
1kHz, –103.4dBc/Hz
10kHz, –109.2dBc/Hz
100kHz, –130.6dBc/Hz
800kHz, –147.3dBc/Hz
1MHz, –148.5dBc/Hz
10MHz, –152.9dBc/Hz
100MHz, –154.4dBc/Hz
10k
100k
1M
PHASE NOISE (dBc)
2
3
NOISE:
ANALYSIS RANGE X: START 1kHz
STOP 100MHz
INTG NOISE: –63.7dBc/100MHz
RMS NOISE: 919.9µRAD
52.7mdeg
RMS JITTER: 99.3fsec
–180
100
1k
10k
100k
–70
–90
–100
1kHz, –136.9dBc/Hz
10kHz, –150.3dBc/Hz
100kHz, –156.4dBc/Hz
800kHz, –161.1dBc/Hz
1MHz, –160.9dBc/Hz
10MHz, –161.7dBc/Hz
100MHz, –161.8dBc/Hz
–120
–130
1
5
2
–160
6
3
–170
10M
100M
FREQUENCY (Hz)
图12. 相位噪声(绝对),外部VCO(Bowei Model MVCO-1475,
1474.56 MHz);PFD = 122.88 MHz;LBW = 18 kHz;
LVPECL输出 = 1474.56 MHz
100M
–110
–150
7
4
1M
10M
NOISE:
ANALYSIS RANGE X: START 12kHz
STOP 20MHz
INTG NOISE: –88.6dBc/20.0MHz
RMS NOISE: 52.8µRAD
3.0mdeg
RMS JITTER: 68.4fsec
–80
–140
5
–180
100
10011-012
–130
1:
2:
3:
4:
5:
6:
7:
–60
1
–120
–170
1k
–50
–90
–110
7
6
RMS NOISE: 575.9µRAD
33.0mdeg
RMS JITTER: 62.2fsec
–40
–100
–160
5
4
–30
–80
–150
2
–130
3
–140 NOISE:
–150 ANALYSIS RANGE X: START 1kHz
STOP 100MHz
–160 INTG NOISE: –67.8dBc/100MHz
图14. 相位噪声(绝对),外部VCO
(Z-Communications Model CRO-2950,2949.12 MHz);
PFD = 122.88 MHz;LBW = 8 kHz;LVPECL输出 = 1474.56 MHz
–70
–140
1
–20
1:
2:
3:
4:
5:
6:
7:
100M
FREQUENCY (Hz)
–20
–30
10M
1: 1kHz, –109.3936dBc/Hz
2: 10kHz, –113.5616dBc/Hz
3: 100kHz, –143.3042dBc/Hz
4: 800kHz, –150.5212dBc/Hz
5: 1MHz, –150.7666dBc/Hz
6: 10MHz, –152.9127dBc/Hz
7: 100MHz, –156.0506 dBc/Hz
–180
100
10011-011
10
1M
–90
–100
–170
–170
100k
图13. 相位噪声(绝对),外部VCO
(Z-Communications Model CRO-2950,2949.12 MHz);
PFD = 122.88 MHz;LBW = 8 kHz;LVPECL输出 = 2949.12 MHz
–20
–130
10k
6
FREQUENCY (Hz)
–80
–120
1k
7
4
1k
10k
100k
FREQUENCY (Hz)
4
1M
7
6
10M
10011-014
20M
10011-010
10M
1M
100k
10k
1k
100
10
–170
5
NOISE:
ANALYSIS RANGE X: START 1kHz
STOP 100MHz
INTG NOISE: –59.5dBc/100MHz
RMS NOISE: 1.5mRAD
86.2mdeg
RMS JITTER: 81.2fsec
–160
FREQUENCY (Hz)
PHASE NOISE (dBc)
1
–110
–140
–150
PHASE NOISE (dBc)
–70
–80
10011-013
–110
10011-112
PHASE NOISE (dBc)
PHASE NOISE (dBc)
–100
1kHz, –96.0dBc/Hz
10kHz, –106.3dBc/Hz
100kHz, –137.2dBc/Hz
800kHz, –144.5dBc/Hz
1MHz, –144.6dBc/Hz
10MHz, –147.7dBc/Hz
100MHz, –152.4dBc/Hz
图15. 相位噪声(绝对),外部VCXO(Crystek CVHD-950,122.88 MHz);
参考 = 122.88 MHz;R分频器 = 1;L
BW = 40 Hz;LVPECL输出 = 122.88 MHz
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AD9525
–20
–20
1:
2:
3:
4:
5:
6:
7:
–30
–40
–50
–60
–90
–100
1
2
–110
–120
–130
–140
–150
–160
–170
PHASE NOISE (dBc)
–70
–80
3
5
NOISE:
ANALYSIS RANGE X: START 1kHz
STOP 100MHz
INTG NOISE: –62.1dBc/19.7MHz
RMS NOISE: 1.1µRAD
63.6mdeg
RMS JITTER: 86.2fsec
–180
100
1k
10k
100k
7
4
–70
–80
–90
–100
1
–110
–120
2
–130
–140
–150
–160
6
5
3
4
7
6
–170
1M
10M
FREQUENCY (Hz)
图16. 相位噪声(绝对),外部2.05 GHz VCO
(Bowei Model MVCO-2050A,2050 MHz);
参考 = 122.054215 MHz;R分频器 = 12
100M
–180
100
10011-015
PHASE NOISE (dBc)
–50
–60
1kHz, –85.0dBc/Hz
10kHz, –99.3dBc/Hz
100kHz, –123.0dBc/Hz
800kHz, –140.7dBc/Hz
1MHz, –142.0dBc/Hz
10MHz, –149.0dBc/Hz
100MHz, –153.3dBc/Hz
1k
10k
100k
FREQUENCY (Hz)
1M
10M
100M
10011-017
–30
–40
图17. 相位噪声(绝对),外部VCO
(Z-Communications CRO1474-LF,1474.56 MHz);
PFD = 122.88 MHz;LBW = 15 kHz;LVPECL输出 = 1474.56 MHz
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AD9525
术语
相位抖动和相位噪声
理想情况下,在正弦波的每个周期,相位都会随着时间从
0°连续均匀地变化到360°。不过,实际信号的相位随时间
的变化与理想情况会有一定的偏差,这种现象称为相位抖
动。导致相位抖动的原因有许多,其中一个主要原因是随
机噪声,其统计特征为高斯(正态)分布。
这种相位抖动导致正弦波能量在频域中扩散,产生连续的
功率频谱。通常将该功率频谱报告为相对于正弦波(载波)
的给定频率偏移下的一系列值,其单位为dBc/Hz。该值是
1 Hz带宽内包含的功率与载波频率时的功率之比(用dB表示)。
对于每次测量,还会给出相对于载波频率的偏移。
对一定偏移频率区间(例如10 kHz到10 MHz)内所含的总功
率进行积分很有意义。这称为该频率偏移区间内的积分相
位噪声,它与该偏移频率区间内的相位噪声所引起的时间
抖动直接相关。
相位噪声对ADC、DAC和RF混频器的性能有不利影响。虽
然影响方式不同,但它会降低转换器和混频器可实现的动
态范围。
时间抖动
相位噪声是一种频域现象。在时域内,该效应表现为时间
抖动。观察正弦波时,连续过零的时间并不固定。方波
中,时间抖动表现为边沿偏离其理想(规则)的出现时间。
这两种情况下,实际时序与理想时序的偏差即为时间抖
动。这些偏差是随机的,因此用均方根(rms)秒或高斯分布
的1 Σ来规定时间抖动。
出现在DAC或ADC采样时钟上的时间抖动会降低转换器的
信噪比(SNR)和动态范围。抖动最低的采样时钟可使给定
转换器发挥最高性能。
附加相位噪声
附加相位噪声指可归因于受测设备或子系统的相位噪声量。
所有外部振荡器或时钟源的相位抖动都会被扣除。这样,
当器件结合不同的振荡器和时钟源使用时,就可以预测器
件对系统总相位噪声的影响程度。各元件都会贡献一定的
相位噪声,但在许多情况下,某个元件的相位噪声占居系
统总相位噪声的主要部分。当有多个相位噪声源时,总相
位噪声等于各噪声源的平方和的平方根。
附加时间抖动
附加时间抖动指可归因于受测设备或子系统的时间抖动
量。所有外部振荡器或时钟源的时间抖动都会被扣除。这
样,当器件结合不同的振荡器和时钟源使用时,就可以预
测器件对系统总时间抖动的影响程度。各元件都会贡献一
定的时间抖动,但在许多情况下,外部振荡器和时钟源的
时间抖动占居系统时间抖动的主要部分。
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AD9525
详细框图
REF_SEL
CP
VDD_CP
CP_RSET
CLKIN CLKIN
AD9525
REFA
REFA
REFB
REFB
REFC
NINE
DIFFERENTIAL
OUTPUTS
LVPECL
÷RA
1, 2, 3... 32
÷RB
1, 2, 3... 32
PFD
÷RC
1, 2, 3... 127
SYNC
GENERATION
CHARGE
PUMP
÷M
1, 2, 3, 4, 5, 6
÷S
SYNC_OUT
SYNC_OUT
OUT7
OUT7
OUT6
OUT6
OUT5
OUT5
SDIO
OUT4
SDO
CS
OUT3
OUT3
÷N
RESET
OUT2
÷B
1, 2, 3... 32
PD
STATUS
OUT4
CONTROL
INTERFACE
(SPI)
STATUS
MONITOR
OUT2
OUT1
÷P
1, 2, 3, 4, 5, 6
OUT1
OUT0
OUT0
10011-018
SCLK
REF_MON
图18. 详细框图
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AD9525
工作原理
AD9525 PLL可用于从提供的参考频率产生时钟频率,此外,
PLL可以用来清除高噪声参考的抖动和相位噪声。PLL参数
和环路动态特性的确切选择取决于具体应用。AD9525 PLL
十分灵活且具深度,因而可以定制该器件以用于许多不同
的应用和信号环境。
AD9525内置一个片内PLL模块,它可以结合外部VCO或
VCXO使用,构成一个完整的锁相环。PLL需要一个外部
环路滤波器,它通常由少量电容和电阻组成。环路滤波器
的配置和元件有助于建立PLL的带宽并确保其稳定性。外
部环路滤波器必须连接在CP与VCO/VCXO的调谐引脚之间。
该环路滤波器决定环路带宽和PLL的稳定性。针对所用的
VCO/VCXO,务必选择正确的PFD极性。
通过关断PLL并将CLKIN和CLKIN用作输入,也可以将
AD9525配置为时钟分配模式。M分频器可用来将输入频率
分频至各路LVPECL输出(共8路)需要的输出频率。
PLL配置
PLL配置是通过R分频器、N分频器、PFD极性和电荷泵电
流的各种设置来完成。这些设置和环路滤波器的组合决定
PLL环路带宽和PLL稳定性。这些设置通过可编程寄存器设
置以及外部环路滤波器的设置进行管理。
成功的PLL运作和满意的PLL环路性能高度依赖于PLL设置
的正确配置,而外部环路滤波器的设计对于PLL的正常工
作至关重要。
ADIsimCLK™是一款免费程序,可帮助设计和探索AD9525
的能力和特性,包括PLL环路滤波器的设计。ADIsimCLK
1.2版中的AD9516模型也可以用于AD9525环路滤波器的建
模,请访问:www.analog.com/clocks。
鉴频鉴相器(PFD)
PFD接受R分频器和N分频器的输入,产生与二者的相位和
频率差成比例的输出。PFD内置一个可编程延迟元件,用
来控制防反冲脉冲的宽度。此脉冲可确保PFD传递函数中
无死区,并使相位噪声和参考杂散最小。防反冲脉冲宽度
由寄存器0x010[1:0]设置。
电荷泵(CP)
电荷泵由PFD控制。PFD监控其两路输入之间的相位和频
率关系,并告知电荷泵补充或移除电荷,从而给积分节点
(环路滤波器的一部分)充电或放电。经过积分和滤波的电
荷泵电流转化为电压,驱动外部VCO的调谐节点,以便提
高或降低VCO频率。电荷泵可以设置为高阻抗模式(支持
保持工作)、正常工作模式(尝试锁定PLL环路)、充电或放
电模式(测试模式)。电荷泵电流可以分8步编程。电荷泵电
流LSB的确切值由标称值为5.1 kΩ的CPRSET电阻设置。实际
LSB电流可以通过下式计算:CP_LSB = 3.06/CPRSET。
PLL外部环路滤波器
图19显示了一个用于PLL的外部环路滤波器示例。环路滤
波器必须针对所需的每种PLL配置进行计算。元件值取决
于VCO频率、KVCO、PFD频率、电荷泵电流、所需的环路
带宽以及所需的相位裕量。环路滤波器影响相位噪声、环
路建立时间和环路稳定性。要了解环路滤波器设计,关于
PLL理论的基本知识是必不可少的。ADIsimCLK可以帮助
用户根据应用要求计算环路滤波器。
PLL参考输入
AD9525具有两个全差分PLL参考输入电路。差分输入为自
偏置,输入信号可以轻松进行交流耦合。PLL的所有参考
输入在默认情况下均关闭。两端的自偏置电平略微偏移,
以防输入缓冲器在参考交流耦合且较慢或丢失时发生震
颤。输入偏移提高驱动器需要提供的电压摆幅,以消除偏
移的影响。参考输入的输入频率范围和共模电压见表4的
规定。
PLL关断时,参考输入接收器也关断。可以直流耦合到这
些输入。如果以单端信号驱动差分参考输入,则未使用端
(REFA或REFB)应通过适当的电容去耦到无噪声地。
AD9525提供第三个单端CMOS参考输入,称为REFC。
必须注意一项重要的限制条件,即PFD支持的最大频率。
PFD的最大输入频率是防反冲脉冲设置的函数,参见表7中
鉴频鉴相器(PFD)参数的规定。
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AD9525
参考切换
M分频器
AD9525支持两路独立的差分参考输入。手动切换通过寄存
器0x01A或使用REF_SEL引脚在这些输入之间进行。该特
性支持需要备用参考的网络和其它应用。
M分频器提供分频比为1、2、3、4、5或6的固定分频(FD)
功能。
手动切换要求目标参考输入上存在一个时钟,或者禁用切
换去毛刺特性(寄存器0x01A[4])。
M计数器的最大输入频率反映在表6规定的最大CLKIN输入
频率中。
参考分频器R
M分频器提供CLKIN输入、N反馈分频器与时钟分配输出
通道之间的分频功能。
参考输入被送至其相应的分频器R。R可以设为1到32的任
意值(R = 0和R = 1时,分频比均为1)。
也可以将M分频器设置为静态,这在唯一需要的输出频率
就是CLK输入频率的应用中很有用。
分频比由RLOW和RHIGH的值设置。将旁路位置1可以旁路分
频器(相当于1分频,分频器电路关断)。
P分频器
对于各R分频器,频率分频比(RX)由RLOW和RHIGH的值设置
(各值均为4位,表示十进制0到15),其中:
低电平周期数 = RLOW + 1
高电平周期数 = RHIGH + 1
高电平和低电平周期数是指当前送至R输入端的时钟信号
的周期数。
当分频器被旁路时,RX = 1。
其它情况下,RX = (RHIGH + 1) + (RLOW + 1) = RHIGH + RLOW + 2。因
此,各参考分频器的分频比可以是1到32范围内的任何整数。
R分频器的输出通过一个多路复用器,以选择PFD输入端
的参考之一。施加于PFD的频率不得超过最大容许频率,
最大容许频率取决于防反冲脉冲设置(见表7)。
R分频器本身可以复位。利用R和B计数器共享的复位位,
也可以复位R分频器。此复位位不会自清0。
P分频器提供分频比为1、2、3、4、5或6的固定分频(FD)
功能。
P计数器的最大输入频率反映在表6规定的最大CLKIN输入
频率中。
B分频器
B分频器提供分频比为1、2、3、…或32的固定分频(FD)
功能。
B计数器的最大输入频率约为1500 MHz,见表7的规定。这
是预分频器输入频率(外部VCO或CLKIN)除以P和M计数器
的结果。例如,如果VCO频率大于1500 MHz,则不支持M
= 1和P = 1模式,因为输入B分频器的频率太高。
分频比由BLOW和BHIGH的值设置。将旁路位置1可以旁路分
频器(相当于1分频,分频器电路关断)。
频率分频比BX由BLOW和BHIGH的值设置(各值均为4位,表示
十进制0到15),其中:
REFC路径中的R分频器具有1到127范围内可编程的分频比。
低电平周期数 = BLOW + 1
VCO/VCXO、M和N反馈分频器
高电平周期数 = BHIGH + 1
反馈分频是M分频器与N分频器的乘积。N分频器由一个
预分频器(P)和一个B分频器组合而成。
fVCO = (fREF/R) × N × M
其中:
M =1, 2, 3, 4, 5,或 6.
N = (P × B).
P =1, 2, 3, 4, 5,或 6.
B = 1, 2, 3, …或 32.
高电平和低电平周期数是指当前送至B分频器输入端的时
钟信号的周期数。
当分频器被旁路时,BX = 1。
其它情况下,BX = (BHIGH + 1) + (BLOW + 1) = BHIGH + BLOW + 2。
虽然一般不需要手动复位,但B计数器有自己的复位位。
注意,此复位位不会自清0。
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AD9525
数字锁定检测(DLD)
VCO
CLKIN
50Ω
CLKIN
R2
CP
R1
C3
C2
C1
AD9525
1VCO
MANUFACTURERS RECOMMEND EITHER A T OR PI ATTENUATOR
TO PREVENT VCO PULLING. REFER TO MANUFACTURER’S
RECOMMENDATION
图19. CLKIN配置为单端VCO
CMOS VCXO
只有在可编程数量的连续PFD周期内,时间差一直小于锁
定检测阈值,才会指示锁定。此后锁定检测电路将继续指
示锁定,直到后续一个周期内的时间差大于解锁阈值。为
使锁定检测正常工作,PFD频率的周期必须大于解锁阈
值。锁定要求的连续PFD周期数是可编程的(寄存器0x018
[6:5])。
注意,在某些低环路带宽(