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b w 2 0 1 7 x i s a p h a s e - l o c k e d l o o p ( p l l ) f r e q u e n c y s y n t h e s i z e r i m p l e m e n t e d i n 0 . 3 5 u m c m o s t e c h n o l o g y . t h e p l l p r o v i d e s f r e q u e n c y m u l t i p l i c a t i o n c a p a b i l i t y . t h e o u t p u t c l o c k f r e q u e n c y f o u t i s r e l a t e d t o t h e r e f e r e n c e i n p u t c l o c k f r e q u e n c y f i n b y t h e f o l l o w i n g e q u a t i o n : w h e r e f o u t : o u t p u t c l o c k f r e q u e n c y . f i n : r e f e r e n c e i n p u t c l o c k f r e q u e n c y . m , p a n d s : v a l u e s o f p r o g r a m m a b l e d i v i d e r s . b w 2 0 1 7 x c o n s i s t s o f a p h a s e a n d f r e q u e n c y d e t e c t o r ( p f d ) , a c h a r g e p u m p , a n e x t e r n a l l o o p f i l t e r , a v o l t a g e c o n t r o l l e d o s c i l l a t o r ( v c o ) , a 4 b i t p r e - d i v i d e r p , a n 8 b i t m a i n d i v i d e r m a n d a 2 b i t p o s t s c a l e r s , a n d a l o c k d e t e c t o r a s s h o w n i n f i g u r e 1 ?? 0 . 3 5 u m c m o s t e c h n o l o g y ?? 3 . 3 v s i n g l e p o w e r s u p p l y ?? o u t p u t f r e q u e n c y r a n g e : 3 ~ 2 5 m h z ?? c y c l e j i t t e r : 3 0 0 p s ?? d u t y r a t i o : 4 0 % ~ 6 0 % ?? f r e q u e n c y c h a n g e b y p r o g r a m m a b l e d i v i d e r ?? p o w e r d o w n m o d e g e n e r a l d e s c r i p t i o n f e a t u r e s 3 m h z ~ 2 5 m h z f s p l l b w 2 0 1 7 x f i g u r e 1 . b w 2 0 1 7 x b l o c k d i a g r a m f u n c t i o n a l b l o c k d i a g r a m c h a r g e p u m p p f d v c o m a i n d i v i d e r m p o s t s c a l e r s l o o p f i l t e r ( e x t e r n a l ) p r e d i v i d e r p f i n f o u t fout m fin p s = f i l t e r s a m s u n g e l e c t r o n i c s c o . l t d i m p o r t a n t n o t i c e - p l e a s e c o n t a c t s e c a p p l i c a t i o n e n g i n e e r t o c o n f i r m t h e p r o p e r s e l e c t i o n o f m , p , s v a l u e .
s e c a s i c 3 m h z ~ 2 5 m h z f s p l l a n a l o g b w 2 0 1 7 x / 1 1 i / o t y p e a b b r . ? a i : a n a l o g i n p u t ? d i : d i g i t a l i n p u t ? a o : a n a l o g o u t p u t ? d o : a n a l o g o u t p u t ? a p : a n a l o g p o w e r ? a g : a n a l o g g r o u n d ? a b : a n a l o g s u b b i a s ? d p : d i g i t a l p o w e r ? d g : d i g i t a l g r o u n d ? d b : d i g i t a l s u b v i a s c o r e c o n f i g u r a t i o n n a m e i / o t y p e i / o p a d p i n d e s c r i p t i o n v d d d p v d d d d i g i t a l p o w e r s u p p l y v s s d g v s s d d i g i t a l g r o u n d v d d a a p v d d a a n a l o g p o w e r s u p p l y v s s a a g v s s a a n a l o g g r o u n d v b b a b / d b v b b a a n a l o g / d i g i t a l s u b b i a s f i n d i p i c c _ b b p l l c l o c k i n p u t f o u t d o p o t 1 2 _ b b 3 ~ 2 5 m h z c l o c k o u t p u t f i l t e r d o p o a r 5 0 _ b b - c h a r g e p u m p o u t p u t i s c o n n e c t e d t o l o o p f i l t e r . - a c a p a c i t o r i s c o n n e c t e d b e t w e e n t h e p i n a n d a n a l o g g r o u n d . p w d d i p i c c _ b b f s p l l c l o c k p o w e r d o w n . - p w d i s a c t i v e h i g h . - i f n o t u s e d , t i e i t t o v s s d . p [ 3 : 0 ] d i p i c c _ b b t h e v a l u e s f o r 4 b i t p r o g r a m m a b l e p r e - d i v i d e r . m [ 7 : 0 ] d i p i c c _ b b t h e v a l u e s f o r 8 b i t p r o g r a m m a b l e m a i n d i v i d e r . s [ 1 : 0 ] d i p i c c _ b b t h e v a l u e s f o r 2 b i t p r o g r a m m a b l e p o s t s c a l e r . c o r e p i n d e s c r i p t i o n s o ? o ? o ? f i n p w d f o u t b w 2 0 1 7 x m [ 0 ] m [ 1 ] m [ 2 ] m [ 3 ] m [ 4 ] m [ 5 ] m [ 6 ] m [ 7 ] p [ 0 ] p [ 1 ] p [ 2 ] p [ 3 ] s [ 0 ] s [ 1 ] o ? o ? o ? m [ 7 : 0 ] p [ 3 : 0 ] s [ 1 : 0 ] o ? f i l t e r 1
s e c a s i c 3 m h z ~ 2 5 m h z f s p l l a n a l o g b w 2 0 1 7 x / 1 1 a b s o l u t e m a x i m u m r a t i n g s c h a r a c t e r i s t i c s s y m b o l v a l u e u n i t a p p l i c a b l e p i n s u p p l y v o l t a g e v d d v d d a - 0 . 3 t o 3 . 8 v v d d , v s s v d d a , v s s a , v b b v o l t a g e o n a n y d i g i t a l p i n v i n v s s - 0 . 3 t o v d d + 0 . 3 v p [ 3 : 0 ] , m [ 7 : 0 ] , s [ 1 : 0 ] p w d s t o r a g e t e m p e r a t u r e t s t g - 4 5 t o 1 2 5 ? - n o t e : 1 . a b s o l u t e m a x i m u m r a t i n g s s p e c i f y t h e v a l u e s b e y o n d w h i c h t h e d e v i c e m a y b e d a m a g e d p e r m a n e n t l y . e x p o s u r e t o a b s o l u t e m a x i m u m r a t i n g s c o n d i t i o n s f o r e x t e n d e d p e r i o d s m a y a f f e c t r e l i a b i l i t y . e a c h c o n d i t i o n v a l u e i s a p p l i e d w i t h t h e o t h e r v a l u e s k e p t w i t h i n t h e f o l l o w i n g o p e r a t i n g c o n d i t i o n s a n d f u n c t i o n o p e r a t i o n u n d e r a n y o f t h e s e c o n d i t i o n s i s n o t i m p l i e d . 2 . a l l v o l t a g e s a r e m e a s u r e d w i t h r e s p e c t t o v s s u n l e s s o t h e r w i s e s p e c i f i e d . 3 . 1 0 0 p f c a p a c i t o r i s d i s c h a r g e d t h r o u g h a 1 . 5 ? r e s i s t o r ( h u m a n b o d y m o d e l ) r e c o m m e n d e d o p e r a t i n g c o n d i t i o n s c h a r a c t e r i s t i c s s y m b o l m i n t y p m a x u n i t s u p p l y v o l t a g e d i f f e r e n t i a l v d d - v d d a - 0 . 1 0 . 1 v e x t e r n a l l o o p f i l t e r c a p a c i t a n c e l f 9 4 0 p f o p e r a t i n g t e m p e r a t u r e t o p r 0 7 0 ? n o t e : 1 . i t i s s t r o n g l y r e c o m m e n d e d t h a t a l l t h e s u p p l y p i n s ( v d d a , v d d ) b e p o w e r e d f r o m t h e s a m e s o u r c e t o a v o i d p o w e r l a t c h - u p . 2
s e c a s i c 3 m h z ~ 2 5 m h z f s p l l a n a l o g b w 2 0 1 7 x / 1 1 a c e l e c t r i c a l c h a r a c t e r i s t i c s c h a r a c t e r i s t i c s s y m b o l m i n t y p m a x u n i t i n p u t f r e q u e n c y f i n 4 m h z o u t p u t c l o c k f r e q u e n c y f o u t 3 2 5 m h z i n p u t c l o c k d u t y c y c l e t i d 4 0 6 0 % o u t p u t c l o c k d u t y c y c l e ( a t 2 5 m h z ) t o d 4 0 6 0 % i n p u t g l i t c h p u l s e w i d t h t i g p 1 n s l o c k t i m e t l t 3 0 0 u s c y c l e t o c y c l e j i t t e r t j c c - 3 0 0 + 3 0 0 p s d c e l e c t r i c a l c h a r a c t e r i s t i c s c h a r a c t e r i s t i c s s y m b o l m i n t y p m a x u n i t o p e r a t i n g v o l t a g e v d d , v d d a 3 . 1 5 3 . 3 3 . 4 5 v d i g i t a l i n p u t v o l t a g e h i g h v i h 2 . 0 v d i g i t a l i n p u t v o l t a g e l o w v i l 0 . 8 v d y n a m i c c u r r e n t ( c o r e l e v e l w i t h o u t i / o c e l l ) i d d 2 m a p o w e r d o w n c u r r e n t i p d 5 0 u a 3
s e c a s i c 3 m h z ~ 2 5 m h z f s p l l a n a l o g b w 2 0 1 7 x / 1 1 f u n c t i o n a l d e s c r i p t i o n a p l l i s t h e c i r c u i t s y n c h r o n i z i n g a n o u t p u t s i g n a l ( g e n e r a t e d b y a n v c o ) w i t h a r e f e r e n c e o r i n p u t s i g n a l i n f r e q u e n c y a s w e l l a s i n p h a s e . i n t h i s a p p l i c a t i o n , i t i n c l u d e s t h e f o l l o w i n g b a s i c b l o c k s . . t h e v o l t a g e - c o n t r o l l e d o s c i l l a t o r t o g e n e r a t e t h e o u t p u t f r e q u e n c y . t h e p r e - d i v i d e r p d i v i d e s t h e r e f e r e n c e f r e q u e n c y b y p . . t h e m a i n d i v i d e r m d i v i d e s t h e v c o o u t p u t f r e q u e n c y b y m . . t h e p o s t s c a l e r s d i v i d e s t h e v c o o u t p u t f r e q u e n c y b y s . . t h e p h a s e a n d f r e q u e n c y d e t e c t o r ( p f d ) d e t e c t s t h e p h a s e a n d f r e q u e n c y d i f f e r e n c e b e t w e e n t h e r e f e r e n c e i n p u t a n d v c o o u t p u t ( a f t e r m d i v i s i o n ) a n d c o n t r o l s t h e c h a r g e p u m p c u r r e n t . . t h e l o o p f i l t e r r e m o v e s h i g h f r e q u e n c y c o m p o n e n t s i n v c o c o n t r o l v o l t a g e a n d d o e s s m o o t h a n d c o r r e c t c o n t r o l o f v c o . . t h e m , p , a n d s v a l u e s c a n b e p r o g r a m m e d b y 1 4 b i t d i g i t a l d a t a f r o m t h e e x t e r n a l s o u r c e . t h u s t h e p l l c a n b e l o c k e d o n t o t h e d e s i r e d f r e q u e n c y . i f f i n = 4 m h z , a n d m = m + 8 , p = p + 2 , s = 2 ^ s d i g i t a l d a t a f o r m a t : n o t e : . s 1 - s 0 : o u t p u t f r e q u e n c y s c a l e r . m 7 - m 0 : v c o f r e q u e n c y d i v i d e r . p 3 - p 0 : r e f e r e n c e f r e q u e n c y i n p u t d i v i d e r m a i n d i v i d e r p r e d i v i d e r p o s t s c a l e r m 7 , m 6 , m 5 , m 4 , m 3 , m 2 , m 1 , m 0 p 3 , p 2 , p 1 , p 0 s 1 , s 0 fout m fin p s = 4 i m p o r t a n t n o t i c e - p l e a s e c o n t a c t s e c a p p l i c a t i o n e n g i n e e r t o c o n f i r m t h e p r o p e r s e l e c t i o n o f m , p , s v a l u e .
s e c a s i c 3 m h z ~ 2 5 m h z f s p l l a n a l o g b w 2 0 1 7 x / 1 1 c o r e e v a l u a t i o n g u i d e f o r a n e m b e d d e d p l l , w e m u s t c o n s i d e r t e s t c i r c u i t f o r t h e e m b e d d e d c o r e i n m u l t i p l e a p p l i c a t i o n s . h e n c e t h e f o l l o w i n g r e q u i r e m e n t s s h o u l d b e s a t i s f i e d . - f o u t p i n m u s t b e b y p a s s e d f o r e x t e r n a l t e s t . - f o r t h e p l l t e s t ( b e l o w t w o e x a m p l e s ) , i t i s n e e d e d t o c o n t r o l t h e d i v i d e r s - m [ 7 : 0 ] , p [ 3 : 0 ] a n d s [ 1 : 0 ] - t h a t g e n e r a t e m u l t i p l e f r e q u e n c i e s . e x a m p l e # 1 . r e g i s t e r s c a n b e u s e d f o r e a s y c o n t r o l o f d i v i d e r v a l u e s . e x a m p l e # 2 . n s a m p l e b i t s o f 1 4 - b i t d i v i d e r p i n s c a n b e b y p a s s e d f o r t e s t u s i n g m u x . n o t e : : 1 0 u f e l e c t r o l y t i c c a p a c i t o r u n l e s s o t h e r w i s e s p e c i f i e d : 0 . 1 c e r a m i c c a p a c i t o r u n l e s s o t h e r w i s e s p e c i f i e d o ? f o u t f i l t e r b w 2 0 1 7 x # 1 . 1 4 b i t r e g i s t e r p w d p [ 3 : 0 ] s [ 1 : 0 ] 9 4 0 p f m [ 7 : 0 ] o ? f i n e x t e r n a l c l o c k s o u r c e v d d v s s v d d a v s s a 3 . 3 v d i g i t a l p o w e r 3 . 3 v a n a l o g p o w e r g n d g n d v s s a s e l e c t p i n t e s t p i n s o f n s a m p l e b i t s i n t e r n a l d i v i d e r s i g n a l l i n e # 2 m u x f i g . 3 b w 2 0 1 7 x c o r e t e s t s c h e m e 5
s e c a s i c 3 m h z ~ 2 5 m h z f s p l l a n a l o g b w 2 0 1 7 x / 1 1 - t h e d i g i t a l p o w e r ( v d d , v s s ) a n d t h e a n a l o g p o w e r ( v d d a , v s s a ) m u s t b e d e d i c a t e d o n l y t o p l l a n d b e s e p e r a t e d . i f t h e d e d i c a t e d v d d a n d v s s i s n o t a v a i l a b l e , t h a t o f t h e l e a s t p o w e r c o n s u m i n g b l o c k i s s h a r e d w i t h t h e p l l . - t h e p o a p a d i s u s e d a s a f i l t e r p a d t h a t c o n t a i n s e s d p r o t e c t i o n d i o d e s w i t h o u t a n y r e s i s t o r s a n d b u f f e r s . - t h e f o u t a n d f i l t e r p i n s m u s t b e p l a c e d f a r f r o m t h e i n t e r n a l s i g n a l s i n o r d e r t o p r e v e n t t h e m f r o m o v e r l a p p i n g s i g n a l l i n e s . - t h e b l o c k s h a v i n g a l a r g e d i g i t a l s w i t c h i n g c u r r e n t m u s t b e l o c a t e d a w a y f r o m t h e p l l c o r e . - t h e p l l c o r e m u s t b e s h i e l d e d b y g u a r d r i n g . - f o r t h e f o u t , y o u c a n u s e a c u s t o m d r i v e b u f f e r o r p o t 1 2 b u f f e r c o n s i d e r i n g t h e d r i v e c u r r e n t . c o r e l a y o u t g u i d e w i t h o u t x t a l - d r i v e r u s e r s g u i d e - t h e r e a r e t w o c r y s t a l d r i v e r c e l l ( x t a l - o s c a n d p s o s c m 2 ) o p t i o n s f o r t h e b w 2 0 1 7 x p l l c o r e . 1 . i f t h e c r y s t a l c o m p o n e n t n o t u s e d , a n e x t e r n a l c l o c k s o u r c e i s a p p l i e d t o t h e f i n * p l e a s e c o n t a c t a n s e c a p p l i c a t i o n e n g i n e e r w h e n u s i n g a c r y s t a l . 2 . i f t h e c r y s t a l c o m p o n e n t n o t u s e d , a n e x t e r n a l c l o c k i / o b u f f e r o f f e r e d f r o m s a m s u n g ' s s t d 9 0 l i b r a r y i s r e c o m m a n d e d f o r u s e - w h e n i m p l e m e n t i n g a n e m b e d d e d p l l b l o c k , t h e f o l l o w i n g p i n s m u s t b e b y p a s s e d e x t e r n a l l y f o r t e s t i n g t h e p l l l o c k i n g f u n c t i o n : * w i t h o u t x t a l - d r i v e r : f i n , f i l t e r , f o u t , v d d a , v s s a , v d d a n d v s s . f i g u r e 2 . t h e e x a m p l e o f p l l b l o c k w i t h o u t c r y s t a l c o m p o n e n t ( n o r m a l c a s e ) v d d ? v s s a m u x ? ? f o u t ? f i l t e r d i v i d e r p p f d & c p l f v c o d i v i d e r m v s s v d d a g l u e l o g i c f i n p w r d n s c a l e r s u s e d p i c c _ b b p a d ? ? ? ? s [ 1 : 0 ] m [ 7 : 0 ] p [ 3 : 0 ] v b b a ? * o p t i o n a l t e s t p i n s * d i v i d e r b u s 6
s e c a s i c 3 m h z ~ 2 5 m h z f s p l l a n a l o g b w 2 0 1 7 x / 1 1 n o t e s * n c i s n o c o n n e c t i o n p i n * l d i s t e s t p i n o f s e c 2 1 4 3 6 5 8 7 1 0 9 1 2 1 1 3 5 3 6 3 3 3 4 3 1 3 2 2 9 3 0 2 7 2 8 2 5 2 6 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 2 0 2 1 2 3 2 4 4 8 4 7 4 6 4 5 4 4 4 3 4 2 4 1 4 0 3 9 3 8 3 7 2 2 n c n c v s s a v d d a v d d a f i n f i l t e r n c f o u t n c n c v s s o v d d o s 0 s 1 n c v s s d v d d d v d d d m 0 m 1 m 2 m 3 m 4 m 5 m 6 m 7 p 0 p 1 p 2 p 3 b w 2 0 1 7 x c 1 0 u f 1 0 3 c c l h l h l h l h l h l h l h l h l h l h l h l h l h 9 4 0 p f 4 b i t p r e d i v i d e r i n p u t d u m m y t e s t b l o c k c o n t r o l p i n s 3 . 3 v d i g i t a l p a d p o w e r 3 . 3 v a n a l o g p o w e r 2 b i t p o s t s c a l e r 8 b i t m a i n d i v i d e r n c n c n c n c n c n c n c v s s a p w d v b b a v s s d c l h l h l h l h l h 3 . 3 v i / o p o w e r l h l d n c e x t e r n a l c l o c k s o u r c e p a c k a g e c o n f i g u r a t i o n v b b a n c n c n c 7
s e c a s i c 3 m h z ~ 2 5 m h z f s p l l a n a l o g b w 2 0 1 7 x / 1 1 n a m e p i n n o i / o t y p e p i n d e s c r i p t i o n v d d d 3 5 , 3 6 d p d i g i t a l p o w e r s u p p l y v s s d 3 3 , 3 4 d g d i g i t a l g r o u n d p w d 1 8 d i f s p l l c l o c k p o w e r d o w n - p w r d n i s h i g h , p l l d o n o t o p e r a t i n g u n d e r t h i s c o n d i t i o n . - i f i s n ' t u s e d t h i s p i n , t i e d t o v s s . p [ 0 ] ~ p [ 3 ] 4 5 ~ 4 8 d i p r e - d i v i d e r i n p u t ( l s b ) v d d a 1 3 , 1 4 a p a n a l o g p o w e r s u p p l y v s s a 1 1 , 1 2 a g a n a l o g g r o u n d v b b a 1 9 , 2 0 a b / d b a n a l o g / d i g t a l s u b b i a s p o w e r f i n 1 5 a i c r y s t a l i n p u t o r e x t e r n a l f r e f i n p u t f o u t 2 2 d o 3 m h z ~ 2 5 m h z c l o c k o u t p u t f i l t e r 1 7 a o p u m p o u t i s c o n n e c t e d t o t h e f i l t e r . a 9 4 0 p f c a p c i t o r i s c o n n e c t e d b e t w e e n t h e p i n a n d a n a l o g p i n s [ 0 ] ~ s [ 1 ] 3 1 , 3 2 d i p o s t s c a l e r i n p u t m [ 0 ] ~ m [ 7 ] 3 7 ~ 4 4 d i 8 b i t m a i n d i v i d e r i n p u t v d d o 2 8 p p i / o p a d p o w e r v s s o 2 7 p g i / o p a d g r o u n d n o t e s 1 . i / o t y p e p p a n d p g d e n o t e p a d p o w e r a n d p a d g r o u n d r e s p e c t i v e l y . p a c k a g e p i n d e s c r i p t i o n 8
s e c a s i c 3 m h z ~ 2 5 m h z f s p l l a n a l o g b w 2 0 1 7 x / 1 1 p l l c o m p o n e n t s f i g u r e 1 i s a b l o c k d i a g r a m o f t h e c o m p o n e n t s o f p l l : p h a s e a n d f r e q u e n c y d e t e c t o r ( p f d ) , c h a r g e p u m p , v o l t a g e c o n t r o l l e d o s c i l l a t o r , a n d l o o p f i l t e r . i n s e c t e c h n o l o g y , t h e l o o p f i l t e r i s i m p l e m e n t e d a s e x t e r n a l c o m p o n e n t s c l o s e t o c h i p . p h a s e a n d f r e q u e n c y d e t e c t o r : t h e p f d m o n i t o r s t h e p h a s e a n d f r e q u e n c y d i f f e r e n c e b e t w e e n t h e f r e f a n d f v c o , a n d g e n e r a t e s c o n t r o l s i g n a l s w h e n i t d e t e c t s d i f f e r e n c e b e t w e e n t h e t w o . i f t h e f r e f f r e q u e n c y i s h i g h e r t h a n t h e f v c o f r e q u e n c y , i t s f a l l i n g e d g e o c c u r s b e f o r e ( l e a d ) t h e f a l l i n g e d g e o f t h e f v c o o u t p u t . w h e n t h i s o c c u r s t h e p f d s i g n a l s t h e v c o t o i n c r e a s e t h e f r e q u e n c y o f t h e o n - c h i p c l o c k . i f t h e f a l l i n g e d g e o f t h e f r e f o c c u r s a f t e r ( l a g ) t h e f a l l i n g e d g e o f t h e f v c o o u t p u t , t h e d e t e c t o r s i g n a l s t h e v c o t o d e c r e a s e o n - c h i p c l o c k f r e q u e n c y . f i g u r e 3 i l l u s t r a t e s t h e l e a d a n d l a g c o n d i t i o n s . i f t h e f r e q u e n c i e s o f t h e f r e f a n d f v c o a r e t h e s a m e , t h e p f d d o e s n o t g e n e r a t e c o n t r o l s i g n a l s , s o t h e f r e q u e n c i e s r e m a i n c o n s t a n t . f r e f c l k f v c o c l k u p d o w n f i g u r e 3 . l e a d a n d l a g c l o c k i n g r e l a t i o n s h i p s c h a r g e p u m p : t h e c h a r g e p u m p c o n v e r t s a p f d c o n t r o l s i g n a l t o e l e c t r i c a l c h a r g e i n v o l t a g e a c r o s s t h e e x t e r n a l f i l t e r t h a t d r i v e s t h e v c o . a s t h e v c o c o n t r o l v o l t a g e c h a n g e s , t h e v c o f r e q u e n c y d e c r e a s e s o r i n c r e a s e s . i f t h e c o n t r o l v o l t a g e r e m a i n s c o n s t a n t , t h e f r e q u e n c y o f t h e o s c i l l a t o r r e m a i n s c o n s t a n t . l o o p f i l t e r : t h e c o n t r o l s i g n a l t h a t t h e p f d g e n e r a t e s f o r t h e c h a r g e p u m p m a y g e n e r a t e l a r g e e x c u r s i o n s ( r i p p l e s ) e a c h t i m e t h e v c o o u t p u t i s c o m p a r e d t o t h e s y s t e m c l o c k . t o a v o i d o v e r l o a d i n g t h e v c o , a l o w p a s s f i l t e r s a m p l e s a n d f i l t e r s t h e h i g h - f r e q u e n c y c o m p o n e n t s o u t o f t h e c o n t r o l s i g n a l . t h e f i l t e r i s t y p i c a l l y a t w o - p o l e r c l e a d - l a g f i l t e r c o n s i s t i n g o f a r e s i s t o r a n d t w o c a p a c i t o r s . v o l t a g e c o n t r o l l e d o s c i l l a t o r ( v c o ) : t h e o u t p u t v o l t a g e f r o m t h e l o o p f i l t e r d r i v e s t h e v c o , c a u s i n g i t s o s c i l l a t i o n f r e q u e n c y t o i n c r e a s e o r d e c r e a s e a s a f u n c t i o n o f v a r i a t i o n s i n v o l t a g e . w h e n t h e v c o o u t p u t m a t c h e s t h e s y s t e m c l o c k i n f r e q u e n c y a n d p h a s e , t h e p f d s t o p s s e n d i n g a c o n t r o l s i g n a l t o t h e c h a r g e p u m p , w h i c h i n t u r n s t a b i l i z e s t h e v o l t a g e a p p l i e d t o t h e l o o p f i l t e r . t h e v c o f r e q u e n c y t h e n r e m a i n s c o n s t a n t , a n d t h e p l l r e m a i n s l o c k e d o n t o t h e s y s t e m c l o c k 9
s e c a s i c 3 m h z ~ 2 5 m h z f s p l l a n a l o g b w 2 0 1 7 x / 1 1 f r e q u e n c y s y n t h e s i s f r e q u e n c y s y n t h e s i s u s e s t h e s y s t e m c l o c k a s r e f e r e n c e f r e q u e n c y t o g e n e r a t e h i g h e r o r l o w e r f r e q u e n c i e s f o r i n t e r n a l l o g i c . f o r h i g h s p e e d a p p l i c a t i o n s i n h i g h - e n d d e s i g n s , t r a n s m i s s i o n l i n e e f f e c t s c a u s e p r o b l e m s b e c a u s e o f p a r a s i t i c s a n d i m p e d a n c e m i s m a t c h a m o n g v a r i o u s o n - b o a r d c o m p o n e n t s . t h e s e p r o b l e m s c a n b e e l i m i n a t e d b y i s o l a t i n g h i g h f r e q u e n c y i n s i d e t h e c h i p . o n - c h i p c l o c k s f a s t e r t h a n t h e e x t e r n a l s y s t e m c l o c k c a n b e s y n t h e s i z e d b y i n s e r t i n g a d i v i d e r i n t h e f e e d b a c k p a t h . t h e d i v i d e r m i s p l a c e d b e t w e e n t h e p f d a n d v c o a s i l l u s t r a t e d i n f i g u r e 1 . t h e v c o f r e q u e n c y r u n s a t m t i m e s t h e s y s t e m c l o c k f r e q u e n c y , s o t h e p l l m a t c h e s t h e d i v i d e r s i g n a l o u t p u t t o t h e s y s t e m c l o c k . t h i s c o n f i g u a t i o n r e d u c e s t h e p r o b l e m o f i n t e r f a c i n g t o t h e s y s t e m c l o c k o n a b o a r d , a n d i t r e d u c e s t h e n o i s e g e n e r a t e d b y t h e s y s t e m c l o c k o s c i l l a t o r a n d d r i v e r f o r a l l t h e c o m p o n e n t s i n t h e s y s t e m . d e s i g n c o n s i d e r a t i o n s t h e f o l l o w i n g d e s i g n c o n s i d e r a t i o n s a p p l y : * p h a s e t o l e r a n c e a n d j i t t e r a r e i n d e p e n d e n t o f t h e p l l f r e q u e n c y . * j i t t e r i s a f f e c t e d b y t h e n o i s e f r e q u e n c y i n t h e p o w e r ( v d d , v s s , v d d a , a n d v s s a ) . i t i n c r e a s e s w h e n t h e n o i s e l e v e l i n c r e a s e s . * a c m o s - l e v e l i n p u t r e f e r e n c e c l o c k i s r e c o m m e n d e d f o r s i g n a l c o m p a t i b i l i t y w i t h t h e p l l c i r c u i t . o t h e r l e v e l s s u c h a s t t l a n d e c l m a y d e g r a d e t h e t o l e r a n c e s . * t h e u s e o f t w o o r m o r e p l l s r e q u i r e s s p e c i a l d e s i g n c o n s i d e r a t i o n s . p l e a s e c o n t a c t y o u r a p p l i c a t i o n e n g i n e e r f o r t h e d e t a i l . * t h e f o l l o w i n g a p p l y t o t h e n o i s e l e v e l , w h i c h c a n b e m i n i m i z e d b y s e l e c t i n g g o o d a n a l o g p o w e r a n d g r o u n d i s o l a t i o n t e c h n i q u e s i n t h e s y s t e m : - u s e w i d e p c b t r a c e s f o r p o w e r ( v d d , v s s , v d d a , a n d v s s a ) c o n n e c t i o n s t o t h e p l l c o r e . s e p e r a t e t h e t r a c e s f r o m t h e c h i p s ' v d d / v s s / v d d a / v s s a s u p p l i e s . - u s e p r o p e r v d d / v s s / v d d a / v s s a d e c o u p l i n g m e t h o d . - u s e g o o d p o w e r a n d g r o u n d s o u r c e s o n t h e b o a r d . - u s e b u l k p o w e r v b b t o m i n i m i z e s u b s t r a t e n o i s e . * t h e p l l c o r e s h o u l d b e p l a c e d a s c l o s e a s p o s s i b l e t o t h e d e d i c a t e d l o o p f i l t e r a n d a n a l o g p o w e r a n d g r o u n d p i n s . * i t i s n o t d e s i r a b l e t o p u t i t c l o s e t o t h e n o i s e - g e n e r a t i n g s i g n a l s s u c h a s d a t a b u s e s a n d h i g h - c u r r e n t o u t p u t s n e a r t h e p l l i / o c e l l s . * o t h e r r e l a t e d i / o s i g n a l s s h o u l d b e p l a c e d n e a r t h e p l l i / o b u t d o n o t h a v e a n y p r e - d e f i n e d p l a c e m e n t r e s t r i c t i o n . 1 0
s e c a s i c 3 m h z ~ 2 5 m h z f s p l l a n a l o g b w 2 0 1 7 x / 1 1 w e a p p r e c i a t e y o u r i n t e r e s t i n o u r p r o d u c t s . i f y o u h a v e f u r t h e r q u e s t i o n s , p l e a s e s p e c i f y i n t h e a t t a c h e d f o r m . t h a n k y o u v e r y m u c h . p a r a m e t e r m i n t y p m a x u n i t r e m a r k s s u p p l y v o l t a g e o u t p u t f r e q u e n c y r a n g e i n p u t f r e q u e n c y r a n g e c y c l e t o c y c l e j i t t e r l o c k t i m e d y n a m i c c u r r e n t s t a n d b y c u r r e n t o u t p u t c l o c k d u t y r a t i o l o n g t e r m j i t t e r o u t p u t s l e w r a t e - d o y o u n e e d x t a l d r i v e r b u f f e r i n p l l c o r e ? i f y o u n e e d i t , w h a t ' s t h e c r y s t a l f r e q u e n c y r a n g e ? i f n o t , w h a t ' s t h e i n p u t f r e q u e n c y r a n g e w h e n u s i n g a p r e d i v i d e r ? - d o y o u n e e d t h e l o c k d e t e c t o r ? - d o y o u n e e d t h e i / o c e l l o f s e c ? - d o y o u n e e d t h e e x t e r n a l p i n f o r p l l t e s t ? - w h a t ' s t h e m a i n f r e q u e n c y & f r e q u e n c y r a n g e ? - h o w m a n y f s p l l s d o y o u n e e d i n y o u r s y s t e m ? - w h a t ' s o u t p u t l o a d i n g ? - c o u l d y o u i l l u s t r a t e e x t e r n a l / i n t e r n a l p i n c o n f i g u r a t i o n s a s r e q u i r e d ? s p e c i a l l y r e q u e s t e d f u n c t i o n l i s t : p l l s p e c i f i c a t i o n s 1 1

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