AK8135C

[AK8135C]
AK8135C
Multi Clock Generator with VCFO
AK8135C は、VCFO(Voltage Controlled Frequency Oscillator)及びPLLを内蔵したクロックジェネ
レータICです。1つの24.576MHzの水晶振動子から1つのVCFO出力および周波数の異なる高精度のクロッ
クを同時に出力することができます。
特
□
□
□
□
長
電源電圧
低消費電流
マスタクロック
生成クロック
CLK1
CLK2
CLK3
CLK4
CLK5
REF1-3
:
:
:
3.0V – 3.6V
26 mA typ.(全動作時、出力端子無負荷時)
24.576MHz
:
:
:
:
:
:
24.576MHz
24.99972MHz
33.332965MHz
74.1758/74.250MHz
36.864MHz
27.000MHz
□
□
VCFOレンジ
VCFO応答時間
:
:
±96ppm typ.
40ppm/100msec typ.
□
低ジッタ出力
Period Jitter
CLK1
CLK2-3
CLK4-5
REF1-3
Long term Jitter
CLK1-5
REF1-3
:
:
:
:
300ps
150ps
200ps
150ps
:
:
400ps p-p typ.
400ps p-p typ.
低C/N出力(REF1-3)
27.0MHz
:
72dB typ.
パッケージ
:
30ピンVSOP (鉛フリー)
□
□
p-p
p-p
p-p
p-p
typ.
typ.
typ.
typ.
■用途
DVD,BD, HDD レコーダ、DTV、STB 等
MS1254-J-01
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[AK8135C]
1.ブロック図
ブロック図
VDD1-7
CLK1
XI
Crystal
OSC
XO
CLK2
1/6
CLK3
REF1
VCFO
ADC
VIN
1/8
PLL1
Fractional
PLL
REF2
REF0PD
REF3
REF1PD
PLL2
VDD
CLK4
REF0PD
VDD
REF0PD
HDSEL
REF1PD
PLL3
VDD
CLK5
HDSEL
REF1PD
TEST1
VREF
TEST2
GND1-7
MS1254-J-01
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[AK8135C]
2.端子説明
2-1)端子配置図
1:XI
30:GND1
2:TEST1
29:VDD1
3:XO
28:VIN
4:TEST2
27:REF1PD
5:CLK1
26:HDSEL
6:REF0PD
25:VDD2
7:CLK2
24:GND2
8:VDD4
23:VDD3
9:GND4
22:GND3
10:CLK3
21:REF1
11:GND5
20:REF2
12:VDD5
19:REF3
13:CLK5
18:VDD7
14:GND6
17:GND7
15:VDD6
16:CLK4
MS1254-J-01
2010/11
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[AK8135C]
2-2)端子機能説明
番号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
端子名
XI
TEST1
XO
TEST2
CLK1
説明
24.576MHz水晶振動子接続端子。
AI
テスト用端子。GNDに接続してください。
DI
24.576MHz水晶振動子接続端子。
AO
テスト用端子。GNDに接続してください。
DI
24.576MHz 出力端子
DO
パワーダウン設定端子0。REF0PD=”L” のとき、REF2、PLL2 および
REF0PD
DI
CLK4 を停止します。57kΩ プルアップ。
25.000MHz 出力端子
CLK2
DO
電源端子4
VDD4
PWR
GND端子4
GND4
PWR
33.333MHz 出力端子
CLK3
DO
GND端子5
GND5
PWR
電源端子5
VDD5
PWR
REF1PD=”H” のとき、36.864MHz 出力端子、
CLK5
DO
REF1PD=”L” のとき、CLK5 は ”L” 出力となります。
GND端子6
GND6
PWR
電源端子6
VDD6
PWR
REF0PD=”H” かつ HDSEL=”L” のとき、74.1758MHz 出力端子、
REF0PD=”H”
かつ HDSEL=”H” のとき、74.250MHz 出力端子、
CLK4
DO
REF0PD=”L” のとき、CLK4 は ”L” 出力となります。
GND端子7
GND7
PWR
電源端子7
VDD7
PWR
REF1PD=”H” のとき、27MHz 出力端子(VCFO出力)
REF3
DO
REF1PD=”L” のとき、REF3 は ”L” 出力となります。
REF0PD=”H” のとき、27MHz 出力端子(VCFO出力)
REF2
DO
REF0PD=”L” のとき、REF2 は ”L” 出力となります。
27MHz 出力端子(VCFO出力)
REF1
DO
GND端子3
GND3
PWR
電源端子3
VDD3
PWR
GND端子2
GND2
PWR
電源端子2
VDD2
PWR
CLK4 出力周波数選択端子。57kΩ プルアップ。
HDSEL
DI
パワーダウン設定端子1。REF1PD=”L” のとき、REF3、PLL3 および
REF1PD
DI
CLK5 を停止します。57kΩ プルアップ。
VCFO 周波数制御電圧入力端子。
VIN
AI
電源端子1
VDD1
PWR
GND端子1
GND1
PWR
注意: AI=アナログ入力端子、AO=アナログ出力端子、DI=デジタル入力端子、
DO=デジタル出力端子、PWR=電源端子
端子タイプ
MS1254-J-01
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- 4 -
[AK8135C]
3.電気的特性
3-1)絶対最大定格
項
目
記号
MIN
MAX
単位
電源電圧
VDD
-0.3
4.6
V
グランド・レベル
VSS
0
0
V
入力端子電圧
VIN
VSS-0.3
VDD+0.3
V
入力電流
IIN
-10
10
mA
保存温度
Tstg
-55
130
℃
備考
注意:この値を超えた条件で使用した場合デバイスを破壊することがあります。
また、通常の動作は保証されません。
3-2)動作条件
項
目
記号
MIN
動作温度
Ta
-20
電源電圧
VDD
3.0
TYP
3.3
MAX
単位
85
℃
3.6
V
備考
CLK1,2,4
REF2,3
出力端子負荷容量
CLK3,5
Cpl2
25
pF
REF1
*VDD1-7 は同一の電源を使用し、各電源端子と GND 間に 0.1μF 程度のコンデンサを
挿入してください。
Cpl1
15
3-3)消費電流
項
pF
VDD=3.0~3.6V,Ta=-20~85℃
目
記号
MIN
消費電流 1
IDD1
消費電流2
IDD2
消費電流3
IDD3
消費電流 4
IDD4
*1 出力端子無負荷時
*2 全動作時(REF0PD=”H”, REF1PD=”H”)
*3 REF0PD=”L”, REF1PD=”H”
*4 REF0PD=”H”, PEF1PD=”L”
*5 REF0PD=”L”, REF1PD=”L”
MS1254-J-01
TYP
MAX
単位
26
19
21
14
35
26
28
19
mA
mA
mA
mA
備考
*1
*1
*1
*1
*2
*3
*4
*5
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- 5 -
[AK8135C]
3-4)DC特性
項目
高レベル入力電圧
低レベル入力電圧
入力リーク電流 1
入力リーク電流 2
入力リーク電流 3
入力リーク電流 4
出力高レベル電圧
出力低レベル電圧
VDD=3.0~3.6V,Ta=-20~85℃
端子
REF0PD
REF1PD
HDSEL
TEST1
TEST2
同上
TEST1
TEST2
REF0PD
REF1PD
HDSEL
REF0PD
REF1PD
HDSEL
VIN
CLK1-5
REF1-3
同上
MIN
TYP
MAX
0.7*VDD
単位
備考
V
0.3*VDD
V
-1
+1
μA
-1
+1
μA
57kΩプルアップ
VDD 入力時電流
-25
μA
57kΩプルアップ
VSS 入力時電流
+3
μA
-97
-3
-58
0.8*VDD
0.2*VDD
MS1254-J-01
V
IOH=-4mA
V
IOL=4mA
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[AK8135C]
3-5)AC特性
VDD=3.0~3.6V,Ta=-20~85℃
項目
端子
水晶発振周波数
出力周波数精度
出力周波数可変範囲
VCFO 応答時間
C/N
出力 CLK
立ち上がり時間 1
出力 CLK
立ち下がり時間 1
出力 CLK
立ち上がり時間 2
出力 CLK
立ち下がり時間 2
MIN
TYP
MAX
単位
備考
XI,XO
CLK1
-33
24.576
0
+33
MHz
ppm
CLK2
-44
-11
+22
ppm
CLK3
-44
-11
+22
ppm
REF1-3
-33
0
+33
ppm
REF1-3
±75
±96
±111
ppm
*1
*1
対 25.000MHz
*1
対 33.333(100/3)MHz
*1
27.000MHz 出力
VIN=0.5VDD
*1
VIN=0.5VDD±1.0V
単調
REF1-3
REF1
REF2,3
CLK1,2,4
REF2,3
5
40
72
72
ppm/100ms
dB
Cpl2=25pF *2 *6
dB
Cpl1=15pF *2 *6
0.2VDD->0.8VDD
ns
Cp11=15pF *2 *6
0.8VDD->0.2VDD
ns
Cp11=15pF *2 *6
0.2VDD->0.8VDD
ns
Cp12=25pF *2 *6
0.8VDD->0.2VDD
ns
Cp12=25pF *2 *6
ps
Cpl1=15pF *2 *3 *6
1.5
4.0
同上
1.5
4.0
CLK3,5
REF1
2.5
4.0
同上
2.5
4.0
300
500
150
300
ps
Cpl1=15pF *2 *3 *6
150
300
ps
Cpl2=25pF *2 *3 *6
200
200
400
400
ps
ps
Cpl1=15pF *2 *3 *6
Cpl2=25pF *2 *3 *6
400
600
ps
Cpl1=15pF *2 *3 *6
400
600
ps
Cpl2=25pF *2 *3 *6
40
50
60
%
Cpl1=15pF *6
45
50
55
%
Cpl1=15pF *2 *6
45
50
55
%
Cpl2=25pF *2 *6
1
2
ms
Cpl1=15pF *4 *6
1
2
ms
Cpl2=25pF *4 *6
µs
*5
CLK1
CLK2
REF2,3
CLK3
ピリオドジッタ(p-p)
REF1
CLK4
CLK5
CLK1,2,4
REF2,3
ロングタームジッタ
(1000 サイクル、p-p) CLK3,5
REF1
CLK1
CLK2,4
出力
REF2,3
デューティーサイクル
CLK3,5
REF1
CLK1,2,4
REF2,3
出力ロック時間
CLK3,5
REF1
出力遷移時間
CLK4
60
*1:日本電波工業社製水晶振動子・NX5032GA(発振周波数精度:+/-20ppm、p.11 参照)使用時。
Min/Max は水晶発振周波数精度に依存します。
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[AK8135C]
*2:設計値
*3:10000 回サンプル、6σ(±3σ)
*4: 電源が VDD に達した後、クロック出力が所定周波数の+/-0.1%に達するまでの時間
*5: 74.25MHz/74.1758MHz の切替え時 +/-20ppm 以内になるまでの時間
*6: 備考欄 Cpl1、Cpl2 はそれぞれ出力端子負荷容量の記号
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[AK8135C]
4.ジッタの定義
ジッタの定義
4-1)ピリオドジッタ(AC 特性)
1/2VDD
CLK
tcycle
PJ =
tcyclen -
1 / f0
n
: ただし f0 は測定データ値の平均出力周波数、tcyclen は各測定データ値です。
4-2)ロングタームジッタ(AC 特性)
LTJ
Vref
CLK
1000 cycles
1000 周期後のクロックのジッタです。
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[AK8135C]
5.機能説明
AK8135C の VCFO(Voltage Controlled Frequency Oscillator)は図5-1 で示されるように AD 変
換器と高分解能 PLL で構成されます。 VIN 端子への入力電圧により VCFO 出力周波数(REF1、REF2、
REF3)を約0.2ppm ステップで独立に制御することができます。
VIN 入力電圧を AD 変換するサンプリング周波数は fs=8kHz です。VIN 端子へ入力される周波数
制御信号は、外部 LPF によりPWM信号が平滑化された DC 信号であることを前提としています。
24.576MHz
AK8135C
外部 LPF
PWM
REF1-3
High-resolution
VIN
ADC+FLT
PLL
VCFO
REF1-3 Frequency [ppm]
図5-1
+96ppm
0ppm
(27.0MHz)
-96ppm
0.5
1/2VDD-1.0
1/2VDD
1/2VDD+1.0
VDD-0.5
VIN Input Voltage [V]
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[AK8135C]
6.対応水晶振動子
日本電波工業社製 NX5032GA
項目
記号
MIN
TYP
MAX
単位
備考
MHz
CL=8pF
公称周波数
f0
24.576
等価抵抗
R1
15
並列容量
C0
1.5
pF
±20%
等価直列容量
C1
5.8
fF
±20%
等価直列インダクタンス
L1
7.2
mH
±20%
励振レベル
70
50
500
L1
R1
Ω
uW
C1
水晶振動子
C0
負荷容量 CL
CL
図6-1:水晶振動子の等価パラメータと負荷容量
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[AK8135C]
7.外部回路接続例
VDD=3.3[V]
+
C8
GND
AK8135C
Cext1
X’tal = 24.576[MHz]
1:XI
30:GND1
2:TEST1
29:VDD1
3:XO
28:VIN
C1
Cext2
4:TEST2
27:REF1PD
5:CLK1
26:HDSEL
6:REF0PD
25:VDD2
7:CLK2
24:GND2
8:VDD4
23:VDD3
9:GND4
22:GND3
10:CLK3
21:REF1
11:GND5
20:REF2
12:VDD5
19:REF3
13:CLK5
18:VDD7
14:GND6
17:GND7
15:VDD6
16:CLK4
CLK1 = 24.576[MHz]
SW1
CLK2 = 24.99972[MHz]
C4
CLK3 = 33.332965[MHz]
CLPF1
CLPF2
PWM1
RLPF
SW2
SW3
C2
C3
REF1 = 27.000[MHz]
REF2 = 27.000[MHz]
C5
REF3 = 27.000[MHz]
CLK5 = 36.864[MHz]
C6
C7
CLK4 = 74.250[MHz]
GND
図7-1:AK8135C 外部回路接続例
C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7 : バイパスコンデンサ 0.1µF
C8 : 電解コンデンサ
Cext1, Cext2 : 使用する水晶振動子に応じた値のコンデンサを実装して下さい。詳細は水晶振動子の仕様書を
参照して下さい。
SW1, SW2, SW3 : CLK4、CLK5、REF2、REF3 の出力および 内蔵 PLL2、PLL3 の ON/OFF を制御するス
イッチです。
RLPF, CLPF1, CLPF2 : 周波数制御のためにPWM信号を入力する場合は、外部に平滑化するための LPF を接
続して下さい。
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[AK8135C]
8.パッケージ外形寸法図
パッケージ外形寸法図(
外形寸法図(単位mm)
単位mm)
30VSOP
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[AK8135C]
9.マーキング図
マーキング図
a. 1ピン表示
丸印
b. マーケティングコード
AK8135C
c. 日付コード
XXXXX(5 桁)
30
16
AK81
AK8135
8135C
35C
xxxxx
1
15
MS1254-J-01
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[AK8135C]
重要な注意事項
● 本書に記載された製品、および、製品の仕様につきましては、製品改善のために予告なく変更する
ことがあります。従いまして、ご使用を検討の際には、本書に掲載した情報が最新のものであるこ
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合、輸出する際に同法に基づく輸出許可が必要です。
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が、直接または間接を問わず、生命、身体、財産等へ重大な損害を及ぼすことが通常予想されるよ
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等の責任を一切負うものではありませんのでご了承ください。
● お客様の転売等によりこの注意事項の存在を知らずに上記用途に弊社製品が使用され、その使用か
ら損害等が生じた場合は全てお客様にてご負担または補償して頂きますのでご了承下さい。
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