PERICOM PT7C4050ALE

Data Sheet
PT7C4050
PLL with Integrated VCXO
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Features
Description
•
PLL with quartz stabilized VCXO
•
Crystal output jitter less than 20ps
•
Dual redundant reference input clocks with loss of
signal detection
The device is composed of phase-lock loop with
integrated VCXO for use in clock recovery, data retiming, frequency translation and clock smoothing
applications in telecom and datacom systems.
•
Manual or automatic switch over between reference
input clocks
•
VCXO provides smooth output transition during
switch over of input clocks
•
Lock detection
•
Selectable metal mask options for phase detectors,
op. Amps, and charge pump
Crystal Frequencies Supported: 12.624~38.880MHz.
Ordering Information
Part Number
PT7C4050xDE
PT7C4050xLE
Package
Die form
Lead free 28-Pin TSSOP
Note: Pls see below specification of part no.
•
Loss of signals alarm
•
Return to nominal clock upon LOS
•
Input data rates from 8 kb/s to 40 Mb/s
•
Frequency translation
•
Tri-state output
•
Clock Smoothing, Clock Switching
•
User defined PLL loop response
•
•
NRZ Clock Recovery
NRZ data compatible
•
+3.3 and +5.0V supply voltage
•
Optical Switching/Routing, Base Station
Applications
PT0239L (06/07)
Ver: 0
1
Data Sheet
PT7C4050
PLL with Integrated VCXO
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Block Diagram
CLKIN
DATAIN
HIZ
VC
LOSIN
RCLK
RDATA
LOS
Phase Detector &
Loss Of Signal
Circuit
PHO
CLK1
VCXO
Divider
OPN
Op
Amp
CLK2
OPOUT
OPP
Pin Configuration
PT0239L (06/07)
Ver: 0
2
Data Sheet
PT7C4050
PLL with Integrated VCXO
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Pin Description
Pin
Sym
Description
1
X1
Crystal oscillator connected between X1 and X2
2
VC
Control voltage input. It controls crystal oscillator (VCXO).
3
NC
Not connected.
4
AGND
Analog ground.
5
OPN
Negative input. terminal to internal operational amplifier.
6
OPOUT
Output. terminal of internal operational amplifier.
7
OPP
Positive input. terminal to internal operational amplifier.
8
S1
9
S2
10
S3
LOS-IN1
(LOSIN)
PHO
REF-CLK1
(DATAIN)
FB-CLK
(CLKIN)
DGND
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
*1
LOS
RCLK
(CLK-OUT3)
RDATA
(CLK-OUT4)
DVDD
CLK-OUT2
S1, S2, S3 Options for selectable divider N
TTL input. Internal pull down. Normally this pin is connected to OUT1 and selects REF-CLK1
input
Output. signal produced by phase detector of data.
Input clock signal. to phase detector
(TTL switching thresholds for recovering DATAIN)
TTL switching thresholds input. Connected to external feedback clock.
Digital ground.
Loss of signal detection. for DATAIN input. Refer to LOS detection description.
Output recovered clock.
Output recovered data stream.
Digital power supply.
Output clock of internal VCXO frequency controlled by S3, S2, S1 while S4 set logic high
TTL input. When set to a logic low, output pins CLK-OUT1, CLK-OUT2, RCLK, and RDATA
buffers are set to high-impedance state. When set to logic high or no connection, the device
functions and output pins CLK-OUT1, CLK-OUT2, RCLK, and RDATA etc. are active. This input
has an internal pull-up resistor.
Output clock. of internal VCXO or half VCXO frequency, controlled by SEL-OUT1.
CMOS input. ‘LO’ selects half of internal VCO frequency. ‘HI’ selects internal VCO frequency.
Internal pull up.
Ground.
21
HIZ
22
CLK-OUT1
23*2
SEL-OUT1
24
26
GND
AVDD
(XT-VDD)
NC
27
NC
Not connected.
28
X2
Crystal oscillator connected between X1 and X2
25
Analog power supply.
Not connected.
Note:
*1: S3, S2, S1 option for selectable divider N, Please refer to Table 1
*2: SEL-OUT1 option for VCXO or half VCXO output freq. Please refer to Table 2
( ): For pin11/13/14/17/18/25, die option
PT0239L (06/07)
Ver: 0
3
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PT7C4050
PLL with Integrated VCXO
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X2-2
X2-1
X1-2
X1-1
Pad Location
IFr
AVDD
VC
XT-VDD
AGND1
XT-GND
AGND2
GND(CDL)
NC1
SEL-OUT1
OPN
CLK-OUT1
LF
NC9
REF-indica tor1
NC8
PT7C4050
REF-indica tor2
HIZ
OPOUT
LD
REF-SEL
NC7
NC2
CLK-OUT2
OPP
NC6
CTRL-SEL
Sel_050
Ala rm-re s
DVDD2
NC3
DVDD1
S0
RDATA(CLK-OUT 4)
S1
RCLK(CLK-OUT3)
S2
LOS-OUT2
DGND2
REF-CLK2
DGND1
NC5
FB-CLK(Clkin)
NC4
REF-CLK1(Da tain)
PHO
LOS*
LOS-IN2
LOS-OUT1
S4
LOS-IN1(LOSIN)
S3
Die size: 2190×3401µm(Including scribe line).
Die thickness: 300µm(no coating).
Table 1 Bonding Options for selectable divider N
S3
S2
1
1
1
1
1
0
1
0
0
1
0
1
0
0
0
0
S1
1
0
1
0
1
0
1
0
Table 2 Bonding Options for CLK-OUT1
SEL-OUT1
1
0
Divider N
2
4
8
16
32
64
128
256
CLK-OUT1 frequency
Internal VCXO frequency
Half of internal VCXO frequency
PT0239L (06/07)
Ver: 0
4
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PT7C4050
PLL with Integrated VCXO
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Function Description
LOS detection
LOS-OUT1 provides output alarm flag when REF-CLK1 is lost. The LOS output is set to logic high after 256 consecutive
FB-CLK (CLKIN) periods with no REF-CLK1 (DATAIN) transitions. As soon as a transition occurs at REF-CLK1 (DATAIN),
LOS is reset to a logic low.
Divider output signals
The internal divider N is 2,4,8, ------, 8192, and creates 5 kinds of 8KHZ frame signals: F0N, F8, F16N, RSP, TSP. F0N
outputs to CLK-OUT3 pin, F16N outputs to CLK-OUT4 pin. The F8, TSP, RSP can be selected by S4:1 (bond option) and output
to CLK-OUT2 pin.
8KHZ frame signals’ generator based on 32MHZ VCXO frequency. All signals are compatible with 4409 DPLL product.
PT0239L (06/07)
Ver: 0
5
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PT7C4050
PLL with Integrated VCXO
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Maximum Rating
Storage Temperature………………………………- 65oC to +150oC
Core supply voltage……………………………….- 0.5 to +7.0V
I/O supply voltage………………………………... - 0.5 to +7.0V
DC Input Voltage …………………………………- 0.5 to +7.0V
Input ESD protection ……………………………...2000V
Note: Stresses greater than those listed under MAXIMUMRATINGS may cause permanent damage to the
device. This is a stress rating only and functional
operation of the device at these or any other conditions
above those indicated in the operational sections of
this specification is not implied. Exposure to absolute
maximum rating conditions for extended periods may
affect reliability.
DC Characteristics
Sym
Parameter
Test Condition
Min
Typ
Max
-
4.5
-
5.5
-
3.0
Unit
VDD
Supply Voltage
ILEAK
Input Leakage Current
-
-10
-
10
µA
VTIH
TTL Input High Voltage
-
2
-
-
V
VTIL
TTL Input Low Voltage
-
-
-
0.8
V
VCIH
CMOS Input High Voltage
-
0.7VDD
-
-
V
VCIL
CMOS Input Low Voltage
-
-
-
0.3VDD
V
VOH1
Output High Voltage for CLK-OUT1/2/3/4
Ioh = 8mA
2.4
-
-
V
VOL1
Output Low Voltage for CLK-OUT1/2/3/4
Iol = 8mA
-
-
0.4
V
-
-160
-
-
3.6
IPULLUP1
Input Pull up Current for HIZ
IPULLUP2
Input Pull up Current for S4:0, Test
Vi = 0V
-50
-
-
Input Pull down Current for LOS-IN1
Vi = VDD
-
-
50
Full Active
-
-
60
-
-40
-
85
IPULLDOWN
ICC
Maximum Supply Current
TA
Ambient Temperature
PT0239L (06/07)
V
µA
mA
o
C
Ver: 0
6
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PT7C4050
PLL with Integrated VCXO
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AC Characteristics
Sym
Parameter
Test Condition
Min
Typ
Max
Unit
DATAIN
Input NRZ Data Rates
-
0.008
-
65.536
Mb/s
REF-CLK
Input RZ Data and Clock Rates
Nominal Output Frequency
CLK-OUT1
Nominal Output Frequency
CLK-OUT2
Rise Time
-
0.008
-
32.768
Mb/s
-
12.0
-
61.44
MHz
OUT1
OUT2
tR
tF
0.5V to 2.5V
out1
/8192
0.5
-
out1
/2
5
2.5V to 0.5V
0.5
-
5
ns
-
-
MHz
ns
VC = 1.4V
40
-
60
%
VC = 1.4V
45
-
55
%
VC = 1.4V
40
-
60
%
BW
Fall Time
CLK-OUT1
(Symmetry or Duty cycle)
CLK-OUT2
(Symmetry or Duty cycle)
RCLK
(Symmetry or Duty cycle)
Control Voltage Bandwidth
-3 dB, VC = 1.65 V
-
25
-
kHz
∆F/∆V C
Sensitivity
VC = Vdd/2
-
-
100
ppm/V
NR
VCXO Negative Resistor
-
-
-
-40
OUT1
Nominal Output Frequency on
Loss of Signal:
CLK-OUT1/2
-75
-
75
-75
-
75
Ohm
ppm from
fo 1
ppm from
fo 2
Phase Detector Gain
Internal design value
-
-
0.53 x
Data
Density
V/rad
Phase Detector Gain offset
Internal design value,
DATAIN and CLKIN is “0”
degree phase difference,
OP-Amp gain=2/3
-
-
TDB
V
Loop Filter Op-Amp Unity Gain
Band Width
Internal design VALUE.
-
750
-
KHz
SYM 1
SYM 2
RCLK
OUT2
KD
GB
PT0239L (06/07)
Ver: 0
7
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PT7C4050
PLL with Integrated VCXO
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Application Circuit
Normal Test Circuit
VCC
C3
C1
0.1uF
R1 Optional
C4
Optional
C2
32.768MHz
Optional
R2 Optional
0.1uF
U1
VC
R3
Y1
C5
Optional
OPN
VC
Optional
R4
Optional
1
1
1
2
2
2
LOS
PHO
DATAIN
CLKW
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
X1
X2
VC
NC
NC
NC
AGND
VDD
OPN
XTGND
OPO
SEL-OUT1
OPP
CLK-OUT1
S1
HIZ
S2
CLK-OUT2
S3
DVDD
LOSIN
RDATA
PHO
RCLK
DATAIN
LOS
CLKIN
DGND
28
27
26
25
24
23
22
21
20
19
18
17
16
15
VCC
OUT1
LOS
PT7C4050
C6
22nF
S1、S2、S3 Jump for
S1
0 0
S2
0 0
S3
0 1
Application circuit for PT7C4050
Input: 2MHz
Output: 32.768MHz
Divider N
C3
VCC
0.1uF
R1 5.1K
C4
C1
Optional
0.1uF
64
2
128
32
16
8
4
Optional
U1
C5
120K
VC
0.1uF
R4
18K
1
2
1
2
LOS
PHO
X-2MHz
32.768MHz
1
1
1
R2 5.1K
VC
R3
Y1
256
C2
selectable divider N
0 0 1 1 1
1 1 0 0 1
0 1 0 1 0
R5
33
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
X1
X2
VC
NC
NC
NC
AGND
VDD
OPN
XTGND
OPO
SEL-OUT1
OPP
CLK-OUT1
S1
HIZ
S2
CLK-OUT2
S3
DVDD
LOSIN
RDATA
PHO
RCLK
DATAIN
LOS
CLKIN
DGND
PT7C4050LE
4MHzCLKIN
PT0239L (06/07)
28
27
26
25
24
23
22
21
20
19
18
17
16
15
VCC
R6
33
R7
33
32MHz
X32MHz
LOS
C6
22nF
Ver: 0
8
Data Sheet
PT7C4050
PLL with Integrated VCXO
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38.88/19.44
C3
VCC
0.1uF
R1 5.1K
C4
0.1uF
C5
R3 180K
2.2uF
VCC
Optional
Y1
C2
38.88MHz
Optional
R2 5.1K
RUOPN
R4 220K
C1
RUPHO
R5 4.7K
SYN16K
8KREF
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
U1
X1
X2
VC
NC
NC
NC
AGND
VDD
OPN
XTGND
OPO
SEL-OUT1
OPP
CLK-OUT1
S1
HIZ
S2
CLK-OUT2
S3
DVDD
LOSIN
RDATA
PHO
RCLK
DATAIN
LOS
CLKIN
DGND
28
27
26
25
24
23
22
21
20
19
18
17
16
15
VCC
VC_CK
PT7C4050LE
RUOPN
R7 12.1K
RUPHO
R8 12.1K
C6
22nF
C7
0.1uF
KGND
16.384/8.192
C3
VCC
0.1uF
R1 5.1K
C4
R3
R4
11K
C1
Optional
C2
16.384MHz
Optional
R2 5.1K
0.1uF
100K
Y1
U1
C5
0.1uF
EYE1
CLKIN1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
X1
X2
VC
NC
NC
NC
AGND
VDD
OPN
XTGND
OPO
SEL-OUT1
OPP
CLK-OUT1
S1
HIZ
S2
CLK-OUT2
S3
DVDD
LOSIN
RDATA
PHO
RCLK
DATAIN
LOS
CLKIN
DGND
PT7C4050ALE
28
27
26
25
24
23
22
21
20
19
18
17
16
15
VCC
16.384M_1
8.192M_1
LOS
RRDATA1
RRCLK1
C6
22nF
PT0239L (06/07)
Ver: 0
9
Data Sheet
PT7C4050
PLL with Integrated VCXO
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40.096/2.560
VCC
C3
0.1uF
C1
R1 5.1K
C4
R3
Optional
Y1
C2
40.096MHz
Optional
R2 5.1K
0.1uF
C5
30K
0.1uF
R4
3.9K
U1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
LOS
PHO
XRSIG
CLKW
X1
X2
VC
NC
NC
NC
AGND
VDD
OPN
XTGND
OPO
SEL-OUT1
OPP
CLK-OUT1
S1
HIZ
S2
CLK-OUT2
S3
DVDD
LOSIN
RDATA
PHO
RCLK
DATAIN
LOS
CLKIN
DGND
28
27
26
25
24
23
22
21
20
19
18
17
16
15
VCC
SHR1
R40M1
LOS
PT7C4050LE
C6
22nF
32.768/2.048
C3
VCC
0.1uF
R1 5.1K
C4
C1
0.1uF
C2
32.768MHz
Optional
U1
C5
120K
OPN
VC
0.1uF
R4
18K
LOS
PHO
X-2MHz
Y1
R2 5.1K
VC
R3
Optional
R5
33
4MHz
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
X1
X2
VC
NC
NC
NC
AGND
VDD
OPN
XTGND
OPO
SEL-OUT1
OPP
CLK-OUT1
S1
HIZ
S2
CLK-OUT2
S3
DVDD
LOSIN
RDATA
PHO
RCLK
DATAIN
LOS
CLKIN
DGND
PT7C4050LE
28
27
26
25
24
23
22
21
20
19
18
17
16
15
VCC
R6
33
R7
33
32MHz
X32MHz
LOS
C6
22nF
PT0239L (06/07)
Ver: 0
10
Data Sheet
PT7C4050
PLL with Integrated VCXO
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16.384/2.048
VCC
R1 5.1K
R3
C1
1uF/16V
R4
22.1K
Y1
C2
16.384MHz
Optional
R2 5.1K
C3
470K
Optional
PHO
32K
CLK_32K
R5 22.1K
C5
0.1uF
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
U1
X1
X2
VC
NC
NC
NC
AGND
VDD
OPN
XTGND
OPO
SEL-OUT1
OPP
CLK-OUT1
S1
HIZ
S2
CLK-OUT2
S3
DVDD
LOSIN
RDATA
PHO
RCLK
DATAIN
LOS
CLKIN
DGND
28
27
26
25
24
23
22
21
20
19
18
17
16
15
PT7C4050ALE
VCC
R6
33
2.048MHz
C4
22nF
Recommended Crystal Specifications
Description
Crystal
Mode of Oscillation
Fundamental, AT cut
Frequency Range
12.0000 to 41.0000MHz
Frequency Tolerance
±20ppm (Max, 25℃)
Operating Temperature
-40℃ to 85℃
Load Capacitance (CL)
12pF
Frequency Range (MHz)
Motional Capacitance
Shunt Capacitance
RR max
12.0000 – 13.0000
11 fF
2.4 pF
50 Ω
13.0001 – 15.0000
12 fF
2.6 pF
50 Ω
15.0001 – 17.0000
13 fF
3.0 pF
40 Ω
17.0001 – 20.0000
14 fF
3.2 pF
40 Ω
20.0001 – 23.0000
15 fF
3.5 pF
30 Ω
23.0001 – 26.0000
16 fF
4.0 pF
30 Ω
26.0001 – 41.0000
17 fF
4.5 pF
25 Ω
PT0239L (06/07)
Ver: 0
11
Data Sheet
PT7C4050
PLL with Integrated VCXO
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Mechanical Information
LE (28-Pin TSSOP)
PT0239L (06/07)
Ver: 0
12
Data Sheet
PT7C4050
PLL with Integrated VCXO
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Notes
Pericom Technology Inc.
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PT0239L (06/07)
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