EEPROM的可编程PLL模
LVCMOS晶体振荡器
IDT5V7855
数据表
概述
该IDT5V7855是使用一个可编程的基于PLL的时钟发生器
对于晶体振荡器模块。该器件集成了一个片
石英振荡器的可编程电容器调谐阵列
支持与之间的基模晶体直接连接
为16MHz - 50MHz的。该调谐电容阵列总共提供了9位
分辨率，并提供了0.01pF的步骤。
该器件集成了片上非易失性EEPROM细胞
可以存储所有设备的设置和维护，即使他们当
没有动力。串行编程接口与实现
两用引脚的时钟和数据。 CONT输入即可
编程的，可以是断电的输入或输出使能输入。
使用此设备晶体振荡器模块可放养为空白
零件和定制频率在最后编程软件包
舞台发货前。这使得自定义的快速转换生产
与标准晶体振荡器，而无需昂贵的
专用的晶体。
IDT的PLL采用了正在申请专利的分数倍增器技术
提供超高分辨率的乘法和除法，从输入到
输出具有低抖动。此外，预分频器和后
分频器电路被包括进来以提高时钟的粒度
缩放。该PLL也可以以操作的旁路
设备作为一个非PLL基本模式晶体振荡器，用于
应用程序不需要频率倍增。该装置
利用先进技术制造，并可支持2.5V
和3.3V操作。该装置是足够小以适合成
小尺寸的晶体振荡器。这是业界最小的
可编程芯片，可以支持晶体振荡器封装为
小20毫米X 16毫米。
特点
输入： 16MHz的 - 50MHz的基本模式晶体
输出频率范围： 1MHz的 - 170MHz的PLL模式，
为1MHz - 50MHz的非PLL模式
片上EEPROM存储设备配置
- 19位高分辨率可编程小数乘法
- 3位预分频器
- 7位输出分频器
- 9位晶体振荡器的调谐电容阵列
- 可选择的功能掉电或OE控制引脚
通过两用引脚封装串行编程接口
全2.5V和3.3V工作电源
在整个电源电压最大频移： ±1ppm的
可在模具包，无铅符合RoHS标准
ESD人体模型（ HBM）和机器模型（ MM ） ：
- HBM ： 2000V
- MM ： 200V
小尺寸： 0.75毫米X 0.75毫米
支持20毫米X 16毫米封装尺寸
-40 ° C至85°C的工作环境温度
功能框图
xg
x2
0
垫分配
V
DD
1
OSC
xd
预分频器
3-bit
PFD
VCO
1
产量
分频器
÷2
OUT
V
DD
2
XD 3
8 OUT
调音
帽
9-bit
部分的
倍增器
19-bit
7-bit
XG 4
CONT 5
6
V
SS
7 V
SS
EEPROM
CONT
上拉
IDT5V7855
0.75毫米X 0.75毫米模
IDT5V7855 - DPK修订版A 2010年3月11日
1
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IDT5V7855数据表
EEPROM可编程的PLL死LVCMOS晶振
表1说明垫
数
1, 2
3, 4
5
6, 7
8
名字
V
DD
XD ， XG
CONT
V
SS
OUT
输入
输入
动力
I / O
上拉
TYPE
动力
描述
电源引脚。这两个垫必须结合。
晶体振荡器接口。 xg离心是输入。 xd的是输出。
可编程充当掉电或输出使能。作为VPP和数据
在编程模式下输入。
电源接地。只有一个焊盘应接合。任一垫可用于
适应最佳键合线的位置
单端时钟输出。在编程模式作为时钟输入。
注意：
上拉
指的是内部的输入电阻。
表2.垫特点
符号
R
上拉
R
OUT
参数
输入上拉电阻
输出阻抗
V
DD
= 3.3V
V
DD
= 2.5V
测试条件
最低
典型
51
25
37
最大
单位
k
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功能说明
该IDT5V7855的输出频率由晶体决定
频率和三个可编程除法器/乘法器的寄存器：
预分频器（P ） ，小数乘法器（M ）和输出分频器（D ） 。该
预分频器（P）为一个3位整数寄存器，而输出分频器（D）是
一个7位整数寄存器。分数倍增器（ M），是一个19位寄存器
并具有小数部分的特征，除了所述
整数值。这允许IDT5V7855要被编程到一个
从单一的输入晶体各种各样的输出频率
频率。
表3A 。预分频器表
水晶系列
（兆赫）
16 – 50
16 – 50
16 – 50
21.25 – 50
26.5625 – 50
31.875 – 50
37.1875 – 50
预分频器
(P)
1
2
3
4
5
6
7
鉴相器频率
（兆赫）
16 – 50
8 – 25
5.3333 – 16.6667
5.3125 – 12.5
5.3125 – 10
5.3125 – 8.3333
5.3125 – 7.1429
图1.简化的框图
其可以被编程到不同的实际值
寄存器依赖于某些指定的操作范围
PLL元件，如压控振荡器和晶体振荡器。如图所示
在表5和图6A中，这些范围是：
VCO范围：
170MHz的到340MHz的
晶振范围：
16MHz至50MHz的
允许用于反馈寄存器的最低值是一个函数
最小VCO频率和最大相位检测器的
参考频率。最大相位检测器的参考
频率由最大晶体频率（ 50MHz的）分集
由最小分频因子（1） ，因此，为50MHz 。该
反馈分数倍增器寄存器的操作范围可以是
确定为：
米最少：
170MHz的50MHz的÷ 3.4 =
m最大：
31.9993896
≈
32
可被编程到分数的最大值
乘法器（所有的19位为“1” ）是约32 （实际值是
31.99993896).
定在VCO范围和反馈分频器范围，最小
相位检测器的频率可以从最小的VCO来确定
频率和所述最大反馈分频器为：
鉴相器最小：
170MHz的÷ 32 = 5.3125MHz
鉴相器最大：
50MHz
最大值是由指定的最大晶体设置
频率。
小数乘法器（M ）
分数乘数（M ）是一个19位寄存器。操作
分数乘法器的范围是3.4至约32 （实际上
31.99993896 ） 。从19位获得的十进制值倍增
分数乘数寄存器可以被确定为：
M
箱子
-
M
DEC
= ---------------
16384
M
DEC
是分数倍增器（十进制）值
M
箱子
在19位寄存器中的值设定
小数乘数的小数部分允许
编程频率分辨率为61 / M
DEC
PPM 。需要注意的是更高
M
DEC
值会产生较低的ppm误差。
示例：
对于分数乘法寄存器M
箱子
of
1010101000000000000二进制
348160
M
DEC
= ------------------- = 21.2500
-
16384
在M的ppm分辨率（单LSB位的变化
箱子
）此设置
是：
61ppm
------------------ = 2.9ppm
-
21.25
对于分数乘法寄存器M
箱子
of
0010101010000000000二进制
87040
-
M
DEC
= --------------- = 5.3125
16384
在M的ppm分辨率（单LSB位的变化
箱子
）此设置
是：
61ppm
------------------ = 11.5ppm
-
5.3125
预分频器（ P）
该预分频器（ P）分频器对输入晶振频率之前
内部相位检测器。预分频寄存器是一个3位寄存器
所以它可以被编程的可能的值是1到7 。
指定的输入晶振频率范围为： 16MHz至50MHz的和
鉴相器的范围是： 5.3125MHz至50MHz 。因此，可能的
设置和范围是：
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输出分频器（ D）
输出分频寄存器是一个7位的寄存器，以便在可能的值
其可以被编程有1至127结合
从三个寄存器的信息，包括最终输出分频器
与晶振的频率时，输出频率可以衍生。
从一个给定的晶体频率产生的实际频率可能
被确定为：
MDEC
-
fOUT的=
(
值为fXTAL
)
x --------------------------
P X
(
深x 2
)
F
OUT
F
XTAL
P
D
M
DEC
是输出频率
是晶体频率
是预分频值
是输出分频值
是分数分频器（十进制）值
水晶系列
（兆赫）
16 – 50
16 – 50
16 – 50
21.25 – 50
26.5625 – 50
使用表3B ，找出给定范围内的晶振频率
并选择相应的预分频器（ P）值。相位检测器
频率，然后计算为：
F
XTAL
-
F
相
–
DET
=
---------------
P
表3B 。水晶范围表
预分频器（ P）
1
2
3
4
5
6
相位检测器
频率（MHz）
16 – 50
8 – 25
5.3333 – 16.6667
5.3125 – 12.5
5.3125 – 10
5.3125 – 8.3333
精细频率调整
该IDT5V7855也有精细频率调节能力
在晶体振荡器利用可调整的调谐电容器。这些
电容器是通过一个调谐电容器寄存器，它是一个9位的设定
注册和调谐电容的分辨率约为
每位0.01pF 。频率ppm的调谐性能，可以发现
方式：
C1
1
1
-
频率
(
PPM
)
= ------- x
-----------------------------------------------------------------
–
---------------------
X10 6 PPM
-
-
2 C0 + CL + C
步
x深
REG
C0 + CL
C1
C0
CL
C
步
T
REG
是水晶动态电容
是水晶并联电容
是内在（寄生）负载电容
是的调谐电容分辨率0.01pF
是的调谐电容寄存器的值从0到511
31.875 – 50
确定匹配所需的输出频率的范围（S）和
选择相关的输出分频器（D ）值。 VCO频率
然后，计算公式为：
F
VCO
=
(
F
OUT
x深x 2
)
表3C 。 F
VCO
表
输出频率范围
（兆赫）F
OUT
85.0000 – 170.0000
42.5000 – 85.0000
28.3333 – 56.6667
输出分频器
(D)
1
2
3
4
5
6
125
126
127
VCO
频率
（兆赫）
170 – 340
170 – 340
170 – 340
170 – 340
170 – 340
170 – 340
170 – 340
170 – 340
170 – 340
确定适当的寄存器设置
一个典型的使用这种类型的设备产生几乎任何
为1MHz之间的频率为170MHz的单晶振频率
值。完成此所需要的步骤是：
1.
2.
3.
4.
5.
6.
确定晶体的频率。
确定所需的输出频率。
使用晶体确定适当的预分频值
频率和相关联的相位检测器的频率。
使用所期望的确定适当的输出分频
输出频率，以优化内部VCO频率。
通过确定适当的分数倍增器的值
相位检测器的频率与VCO的频率。
确定并购
箱子
值乘以并购
DEC
价值
由16384 。
21.2500 – 42.5000
17.0000 – 34.0000
14.1667 – 28.3333
0.6800 - 1.3600 （注）
0.6746 - 1.3492 （注）
0.6693 - 1.3386 （注）
注：指定的最小输出频率为1MHz 。而
输出频率低于1MHz的是可能的，指定的设备
性能无法得到保证。
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分数乘法器从相位检测器确定
频率，并使用下面的方程式VCO频率。
计算分数乘法的十进制值：
F
VCO
M
DEC
= -----------------------------------
F
相
–
DET
计算小数乘法寄存器的二进制值：
M
箱子
= M
DEC
x 16384
实施例1：
晶体的频率是27MHz的和期望的输出频率是
166.66667MHz.
1.
用27MHz的晶体频率，适当的
预分频值是1和相关联的相位检测器
频率为： 27MHz的÷ 1 = 27MHz的。
为166.6667MHz的输出频率，输出
分频器可与VCO频率以适当的使用
170MHz的至340MHz的范围是1，并且将得到的
VCO的频率是： 166.6667MHz ×1× 2 = 333.33MHz 。
小数乘数计算为VCO频率
由鉴相器分频或
333.33MHz的27MHz ÷ = 12.345679 。
在M
箱子
由12.345679 X 16384 = 202271.6 ，并发现
四舍五入为202272 。
由于舍入，实际M
DEC
值将是12.3457
和实际的输出频率将是：
3.
小数乘数计算为VCO频率
由鉴相器分频。所以，对于
确定可能的组合，所得到的分数
乘数可以是9的可能性之一。
表3D 。小数乘法器表
P=1
F
Phase_det
(48MHz)
D=4
M
DEC
=
F
VCO
=
200MHz
D=5
M
DEC
=
F
VCO
=
250MHz
D=6
M
DEC
=
F
VCO
=
300MHz
200MHz
----------------------
-
48MHz
4.16666
250MHz
----------------------
-
48MHz
5.20833
300MHz
----------------------
-
48MHz
6.5
P=2
F
Phase_det
(24MHz)
200MHz
-
M
DEC
= ----------------------
24MHz
8.33333
250MHz
M
DEC
= ----------------------
-
24MHz
10.41666
300MHz
-
M
DEC
= ----------------------
24MHz
12.5
P=3
F
Phase_det
(16MHz)
200MHz
-
M
DEC
= ----------------------
16MHz
12.5
250MHz
M
DEC
= ----------------------
-
16MHz
15.625
300MHz
-
M
DEC
= ----------------------
16MHz
18.75
2.
3.
4.
4.
5.
M
DEC
12.3457
F
OUT
= F
XTAL
X -------------------------- = 27MHz的X --------------------
-
-
P X
(
深x 2
)
1 x1 x 2
F
OUT
= 166.66699MHz
（注：这只是1.94ppm的错误。 ）
用不同的M
DEC
值可供选择，怎么做
1选择“最好”的价值？在一般情况下，选择一个分数
值从而降低了ppm误差是第一选择
标准。这适用于M
DEC
其中有最少值
非零小数或M
DEC
它有很大的价值
整数值。该标准将消除
M
DEC
= 4.16666 ， 5.208333 ， 8.33333和10.4166666
选项。后ppm误差做出选择，如果有
仍然其他的选择，通常在较高的VCO频率将
提供更好的性能。在本实施例中，较高的VCO
频率对应于D = 6与相关联的P和
M
DEC
1和6.25 ，图2和12.5 ，或3和18.75的值。最后，
较高的鉴相器频率一般提供更好的
性能。所以在这个例子中， p = 1的条件，
M
DEC
= 6.25和D = 6将是首选。
在M
箱子
6.25× 16384 = 102400. （不四舍五入是：被发现
有必要的。 ）
验证值
M
DEC
12.5
F
OUT
= F
XTAL
X -------------------------- = 48MHz的X --------------------
-
-
P X
(
深x 2
)
2 x6 x 2
实施例2：
起始晶体频率为48MHz和期望的输出
频率为25MHz。
1.为48MHz的开始晶振频率，适当的
预分频值可以是1,2或3和相关联的
鉴相器频率是两种：
为48MHz ÷ 1 = 484MHz ，
为48MHz ÷ 2 = 24MHz的或，
为48MHz ÷ 3 = 16MHz的。
2.
对于25MHz的输出频率，输出分频器
这可以用一个VCO的频率在正确使用
170MHz的至340MHz的范围是： 4，5，或6 ，并且将所得
VCO频率为： 200MHz的， 250MHz的，或300MHz的。
5.
6.
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QQ：2880707522 复制
