Texas Instruments PLL1707和PLL1708：低抖动多时钟发生器的卓越之选

在电子设计领域，时钟发生器的性能对系统的稳定性和性能起着至关重要的作用。今天我们来深入探讨一下Texas Instruments的PLL1707和PLL1708，这两款低功耗、高性能的锁相环（PLL）多时钟发生器。

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产品概述

PLL1707和PLL1708是低成本的锁相环多时钟发生器，它们能够从27 - MHz的参考输入频率生成四个系统时钟。PLL1707可通过采样频率控制引脚控制时钟输出，而PLL1708则可通过串行模式控制引脚进行控制。这两款器件通过消除外部组件，为客户节省了成本和空间，同时能够实现高性能音频DAC和/或ADC所需的极低抖动性能。

产品特性

1. 时钟输出

• 主时钟输入：支持27 - MHz的主时钟输入。
• 音频系统时钟生成：
  • PLL1707：
    • SCKO0：768 fS （(f_{S}=44.1 kHz)）
    • SCKO1：768 fS, 512 fS （(f_{S}=48 kHz)）
    • SCKO2：256 fS （(f_{S}=32, 44.1, 48, 64, 88.2, 96 kHz)）
    • SCKO3：384 fS （(f_{S}=32, 44.1, 48, 64, 88.2, 96 kHz)）
  • PLL1708：
    • SCKO0：768 fS （(f_{S}=44.1 kHz)）
    • SCKO1：768 fS, 512 fS, 384 fS, 256 fS （(f_{S}=48 kHz)）
    • SCKO2：256 fS （(f_{S}=16, 22.05, 24, 32, 44.1, 48, 64, 88.2, 96 kHz)）
    • SCKO3：384 fS （(f_{S}=16, 22.05, 24, 32, 44.1, 48, 64, 88.2, 96 kHz)）

2. 低抖动和高精度

• 零PPM误差输出时钟：确保输出时钟的高精度。
• 低时钟抖动：典型值为50 ps，能够满足高性能音频应用的需求。

3. 多采样频率支持

• PLL1707：支持(f_{S}=32, 44.1, 48, 64, 88.2, 96 kHz)的采样频率。
• PLL1708：支持(f_{S}=16, 22.05, 24, 32, 44.1, 48, 64, 88.2, 96 kHz)的采样频率。

4. 电源和控制

• 单电源供电：采用3.3 - V单电源供电，简化了设计。
• 控制方式：PLL1707采用并行控制，PLL1708采用串行控制。

5. 封装

采用20 - 引脚SSOP（150 mil）封装，并且是无铅产品。

应用领域

PLL177和PLL1708适用于多种基于MPEG - 2的系统，如：

• HDD + DVD录像机
• DVD录像机
• HDD录像机
• DVD播放器
• 多媒体PC的DVD附加卡
• 数字HDTV系统
• 机顶盒

电气特性

1. 绝对最大额定值

在操作自由空气温度范围内，需要注意以下参数的绝对最大额定值，如电源电压、电压差、输入电压、输入电流、环境温度、存储温度、结温、引脚温度等。超出这些额定值可能会导致器件永久性损坏。

2. 电气特性参数

在(T{A}=25^{circ} C)，(V{DD1 - VDD3}(=V{DD})=V{CC}=3.3 V)，(f{M}=27 MHz)晶体振荡，(f{S}=48 kHz)的条件下，对数字输入/输出、主时钟特性、PLL交流特性、电源要求、温度范围等参数进行了详细规定。例如，数字输入的逻辑电平、输入电流，主时钟的频率、输入电平、输出电压、上升时间、下降时间、占空比、抖动等。

引脚分配和功能

1. 引脚分配

PLL1707和PLL1708的引脚分配各有特点，包括模拟地、数字地、电源引脚、控制引脚、时钟输出引脚等。例如，AGND为模拟地，DGND1 - DGND3为数字地，VCC为模拟电源，VDD1 - VDD3为数字电源。

2. 引脚功能

不同引脚具有不同的功能，如CSEL用于SCKO1频率选择控制，FS1和FS2用于采样频率组控制，SR用于采样率控制等。PLL1707和PLL1708在部分引脚功能上有所不同，如PLL1708的MC、MD、MS用于串行控制。

工作原理

1. 主时钟和系统时钟输出

主时钟可以是置于XT1和XT2之间的晶体振荡器，也可以是XT1的外部输入。如果使用外部主时钟，XT2必须开路。PLL1707/8能够提供低抖动、高精度的时钟，SCKO0输出固定的33.8688 - MHz时钟，SCKO1的输出频率可通过硬件或软件控制进行选择，SCKO2和SCKO3分别输出256 - fS和384 - fS的系统时钟。

2. 上电复位

PLL1707/8具有内部上电复位电路，PLL1708的模式寄存器通过上电复位初始化为默认设置。在复位期间，所有时钟输出在加电时间后以默认设置启用。

3. 功能控制

• PLL1707（并行模式）：可通过SR、FS1和FS2控制采样频率组选择、采样率选择、系统时钟SCKO1频率选择等功能。
• PLL1708（串行模式）：通过MS、MC和MD的三线接口进行控制，可选择的功能包括采样频率选择、采样率选择、每个时钟输出启用/禁用、电源关闭、SCKO1配置等。

典型性能曲线

文档中给出了抖动与采样频率、电源电压、自由空气温度、负载电容的关系曲线，以及占空比与电源电压、自由空气温度的关系曲线。这些曲线有助于工程师在不同工作条件下评估器件的性能。

连接图和应用

1. 连接图

给出了PLL1707的典型连接电路，建议使用一个公共接地连接以避免闩锁或其他电源相关问题，并尽可能靠近器件对电源进行旁路。

2. MPEG - 2应用

PLL1707/8在MPEG - 2应用中表现出色，能够为CD - DA DSP、DVD DSP、卡拉OK DSP、ADC和DAC等提供音频系统时钟。

总结

PLL1707和PLL1708是两款性能卓越的多时钟发生器，具有低抖动、高精度、多采样频率支持等优点。它们在MPEG - 2相关的音频应用中具有广泛的应用前景，能够为工程师提供可靠的时钟解决方案。在实际设计中，工程师需要根据具体需求选择合适的器件，并注意器件的电气特性、引脚功能、工作原理等方面的要求，以确保系统的稳定性和性能。你在使用这两款器件时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验。