來源:數(shù)字積木
概述
AD9528是一款雙級PLL,集成JESD204B SYSREF發(fā)生器,可用于多器件同步。
AD9528產生最高頻率為1.25 GHz的六路輸出(輸出0至輸出3、輸出12和輸出13),以及最大頻率高達1 GHz的八路輸出。每一路輸出均可配置為直接從PLL1、PLL2或內部SYSREF發(fā)生器輸出。14路輸出通道的每一路都包含一個帶數(shù)字相位粗調功能的分頻器,以及一個模擬微調相位延遲模塊,允許全部14路輸出具有時序對齊的高度靈活性。AD9528還可用作靈活的雙通道輸入緩沖器,以便實現(xiàn)14路器件時鐘和/或SYSREF信號的分配。啟動時,AD9528直接向輸出12和輸出13發(fā)送VCXO信號,用作啟動就緒時鐘。

時鐘分配器由14個獨立通道(OUT0到OUT13)組成。每個通道輸出的輸入頻率源可選擇為PLL1輸出、PLL2輸出或SYSREF。如圖32所示,每個輸出通道還包括一個專用8位分頻器、兩個專用相位延遲元件和一個輸出驅動器。

以下是根據(jù)通道配置的不同而產生的各種通道限制:
所有通道均支持模擬精細延遲,與所選輸入頻率源無關
僅當使用通道分頻器時,才支持數(shù)字粗延遲。當SYSREF用作頻率源時,必須通過通道分頻器的輸出對信號進行重新計時,才能使用數(shù)字粗延遲
輸出通道同步通過寄存器 0x032A 第0位的輸出信號來同步復位8位通道分頻器來實現(xiàn)。因此,必須使用8位分頻器路徑來支持同步。如果SYSREF是輸出的頻率源,則必須由通道分頻器的輸出時鐘對SYSREF信號進行重采樣以實現(xiàn)同步。
時鐘分頻
輸出時鐘分布分頻器被稱作D0到D13,分別對應于輸出通道OUT0至OUT13。每個分頻器均可編程設置,精度為8位,相當于1到256之間的任意數(shù)值。分頻器的占空比校正設置為提供標稱50%的占空比,即使進行奇數(shù)分頻也是如此。請注意,在更改分頻值后必須發(fā)出同步輸出命令,以確保在通道輸出處產生預期的分頻比的時鐘。
數(shù)字粗延遲
AD9528芯片支持通過已 VCXO分頻器輸出頻率的半周期為增量,實現(xiàn)0到63個步進(6位)的可編程相位偏移。
需要注意的是,在完成新相位偏移值的編程后,必須發(fā)出同步輸出指令才能確保目標相位偏移值準確出現(xiàn)在通道輸出端。具體操作流程是:先編程設定新相位偏移值,再通過寄存器0x032A的第0位發(fā)送同步指令。在同步指令激活期間,所有輸出功能將暫時禁用,除非通道被設置為忽略同步指令。各通道的同步忽略控制則由寄存器0x032B和寄存器0x032C共同控制。
模擬精密延遲
每個通道均配備一個4位精密模擬延遲模塊,其延遲步長顯著小于 VCXO分頻器輸出頻率的半周期。當四個延遲位均為0000時,各通道的精密模擬延遲使能位將激活微調延遲路徑,此時最小插入延遲約為425皮秒。若將所有延遲位設為1111,則會額外增加496皮秒的延遲量。該精密延遲模塊的平均分辨率步長約為31皮秒。
輸出通道斷電
每個輸出通道通過寄存器0x0501和寄存器0x0502進行獨立的斷電控制。當每個通道被斷電時,設備總功率隨之降低,保持輸出靜止,直到用戶準備禁用該通道的斷電控制。此外,寄存器0x0503和寄存器0x0504還通過LDO斷電控制為每個通道輸出提供額外的節(jié)能功能。
輸出驅動
每個通道及其對應的輸出驅動器都配備專用內部低壓差穩(wěn)壓器(LDO),可同時為通道和驅動器供電。等效的輸出驅動電路設計如圖33和圖34所示。該設計支持通用外部100 ?差分電阻,適用于HSTL和LVDS兩種驅動模式。在LVDS模式下,3.5 mA電流會在100 ?負載電阻上產生350 mV峰值電壓;LVDS升壓模式下,4.5 mA電流則會在同一電阻上形成450 mV峰值電壓。同理,在HSTL模式中,9 mA電流同樣會在100 ?負載電阻上產生900 mV峰值電壓。


時鐘分配同步
圖35展示了時鐘分配同步功能的框圖。同步功能通過邊沿對齊技術實現(xiàn)所有輸出信號的同步,或在輸出邊沿之間施加所需的相位偏移。當鎖相環(huán)2(PLL2)首次在上電或復位后完成鎖定時,系統(tǒng)會自動啟動通道分頻器的同步機制。后續(xù)的鎖定與解鎖操作不會觸發(fā)重新同步,除非設備處于斷電或復位狀態(tài)。
當寄存器0x032A第0位的同步輸出位處于激活狀態(tài)時,所有輸出將被暫時禁用,除非通道被編程為忽略同步輸出命令。每個通道對同步命令的忽略控制由寄存器0x032B和寄存器0x032C控制。
使用同步輸出位同步輸出時,應首先設置該位,然后將其清除。同步事件是清除操作(即該位的邏輯1到邏輯0的轉換)。當PLL2就緒時,通道分頻器彼此自動同步 。
在正常工作狀態(tài)下,通道的相位偏移參數(shù)會在AD9528開始輸出信號前,通過SPI/I2C接口完成預設。雖然分頻器運行時無法調整數(shù)字粗相位偏移量,但無需關閉PLL1和PLL2即可實現(xiàn)所有輸出信號間的相對相位調節(jié)。具體操作是:首先通過時鐘分配寄存器的[5:0]位設置新相位偏移參數(shù),隨后利用同步輸出寄存器(寄存器0x032A的第0位)發(fā)出輸出同步指令。

通道輸出選擇
輸出通道寄存器控制如下表:

有效的配置輸出如下列表:

配置SYSREF輸出重定時時鐘時,對重定時時鐘的選擇一般遵循如下原則,原則的重定時的時鐘和對應輸出通道的選擇時鐘源一致。如對應時鐘通道的時鐘源為PLL1(VCXO)輸出,則SYSREF輸出重定時時鐘同樣選擇為PLL1(VCXO)輸出 。
注意 : 配置為SYSREF輸出時 , SYSREF輸出信號跳過時鐘重采樣 ,需要在 0X032D-0X032E 寄存器中,將對應通道的 SYSREF 重采樣設置為bypassed (跳過)模式。一般不使用該模式。
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原文標題:AD9528的時鐘分布特性
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