AD9520-3 12路LVPECL/24路CMOS输出时钟发生器技术手册

概述
AD9520-3提供多路输出时钟分配功能，具有亚皮秒级抖动性能，并且片内集成锁相环（PLL）和电压控制振荡器（VCO）。片内VCO的调谐频率范围为1.72 GHz至2.25 GHz。也可以使用最高2.4 GHz的外部3.3 V/5 V VCO/VCXO。

AD9520串行接口支持SPI和I^2^C®端口。封装内EEPROM可以通过串行接口进行编程，存储用于上电和芯片复位的用户定义寄存器设置。
数据表：*附件：AD9520-3 12路LVPECL 24路CMOS输出时钟发生器.pdf

AD9520具有12路LVPECL输出（分为四组）。任一路1.6 GHz LVPECL输出均可重新配置为两路250 MHz CMOS输出。

每组输出均具有一个分频器，其分频比（从1至32）和相位（粗调延迟）均可以设置。

AD9520提供64引脚LFCSP封装，可以采用3.3 V单电源供电。外部VCO的工作电压最高可达5.5 V。独立的输出驱动器电源可以为2.375 V至3.465 V。

AD9520的额定工作温度范围为−40°C至+85°C标准工业温度范围。

1AD9520在本数据手册中泛指AD9520系列的所有器件。但是，使用AD9520-3时，它仅指AD9520系列的该特定器件。

应用

• 低抖动、低相位噪声时钟分配
• SONET、10Ge、10G FC和其它10 Gbps协议的时钟产生和转换
• 前向纠错（G.710）
• 为高速ADC、DAC、DDS、DDC、DUC、MxFE提供时钟
• 高性能无线收发器
• 自动测试设备（ATE）和高性能仪器仪表
• 宽带基础设施

特性

• 低相位噪声、锁相环（PLL）
• 片内VCO的调谐频率范围为1.72 GHz至2.25 GHz
• 自动/手动基准电压源切换/保持模式
• 可选零延迟操作
• 12路1.6 GHz LVPECL/CMOS输出分为4组
• 每个4通道组具有一个1至32分频器，带相位延迟
• SPI和I^2^C兼容型控制端口
• 非易失性EEPROM存储配置设置

框图

引脚配置描述

典型性能特征

操作理论

AD9520 - 3集成了片上锁相环（PLL）和片上压控振荡器（VCO）。PLL模块既可以与片上VCO配合使用，构建完整的锁相环，也可以与外部VCO或压控晶体振荡器（VCXO）协同工作。PLL需要一个外部环路滤波器，该滤波器通常由少量电容和电阻组成。滤波器组件的配置用于确定工作PLL的环路带宽和稳定性。

AD9520 - 3的PLL在从给定参考频率生成时钟频率方面很有用。这包括将参考频率转换为更高频率，以便进行后续的分频和分配。此外，PLL还可用于在有噪声的参考信号上滤除抖动和相位噪声。AD9520 - 3的PLL参数的精确选择取决于特定应用在噪声和参考杂散方面的要求。AD9520 - 3的PLL具有灵活性和深度，使其能够针对多种不同应用和信号环境进行定制。

PLL配置

AD9520 - 3允许对PLL进行灵活配置，以适应各种参考频率、鉴频鉴相器（PFD）比较频率、VCO频率、内部或外部VCO/VCXO，以及环路动态特性。这通过对R分频器、N分频器、PFD极性（仅适用于外部VCO/VCXO）、反冲脉冲宽度、电荷泵电流、内部VCO或外部VCO/VCXO的选择，以及环路带宽来实现。这些设置可通过可编程寄存器进行管理，并通过外部环路滤波器的设计来实现。

成功的PLL操作和令人满意的PLL环路性能在很大程度上取决于PLL设置的正确配置，以及外部环路滤波器的设计对PLL操作的适配性。

ADIsimCLK是一款免费程序，可帮助设计和探索AD9520 - 3的功能，包括PLL环路滤波器的设计。

鉴频鉴相器（PFD）

PFD接收来自R分频器和N分频器的输入，并产生与两者之间相位和频率差成比例的输出。PFD包括一个可编程延迟元件，用于控制反冲脉冲的宽度。此脉冲可确保PFD传输函数中无死区，并将相位噪声和参考杂散降至最低。反冲脉冲宽度由寄存器0x017[1:0]设置。

需要注意的是，PFD允许的最大输入频率是有限制的。最大值是反冲脉冲设置的函数

电荷泵（CP）

电荷泵由PFD控制。PFD监测其两个输入之间的相位和频率关系，并指示CP对积分节点（环路滤波器的一部分）进行充电或放电。积分和滤波后的CP电流被转换为电压，驱动内部VCO的调谐节点（或外部VCO的LF引脚，用于改变VCO频率）。

CP可以设置（寄存器0x010[3:2]）为高阻抗（允许保持模式），或用于正常操作（尝试锁定PLL环路），或用于上电或下电（测试模式）。CP电流是可编程的，以8个步长从（标称值）0.6 mA到4.8 mA进行调整。CP电流的标称值为5.1 kΩ。CP电流的精确值可以使用以下公式计算：