[AK8135S] 暫定仕様書 AK8135S Multi Clock Generator with VCFS AK8135S は、VCFS（Voltage Controlled Frequency Synthesizer）及びPLLを内蔵したクロックジェ ネレータICです。1つの30.000MHzの水晶振動子から2つのVCFS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 □ 電源電圧 □ 低消費電流 □ マスタクロック □ 生成クロック CLK1 CLK2 CLK3-5 REF1-3 □ □ □ □ VCFSレンジ VCFS1 VCFS2 VCFS応答時間 長 ： ： ： 3.0V – 3.6V (29) mA typ.（全動作時、出力端子無負荷時） 30.000MHz ： ： ： ： 25.000MHz 30.000MHz 33.000MHz 27.000MHz ： ： ： ±120ppm typ. ±135ppm typ. 31ppm/100msec typ. 低ジッタ出力 Cycle to Cycle Jitter CLK1 ： CLK2-5 ： Period Jitter REF1-3 ： Long term Jitter REF1-3 ： 66.7ps typ.(1σ) パッケージ 48ピン LQFP (鉛フリー) ： 33.3ps max.(1σ) 50ps typ.(1σ) 25ps typ.(1σ) ■用途 DVD, BD, HDD レコーダ、DTV、STB 等 draft-J-00 2011/04 - 1 - [AK8135S] １．ブロック図 VDD XI PLL & Divide Logic Crystal OSC CLK1 CLK2 XO CLK3 PLL & Divide Logic VCFS1 ADC1 VIN1 CLK4 CLK5 CLK5PD Fractional PLL1 REF1 REF2 REF2PD VCFS2 ADC2 VIN2 Fractional PLL2 REF3 VDD CLK5PD VDD VREF REF2PD TEST1 TEST2 TEST3 GND draft-J-00 2011/04 - 2 - [AK8135S] ２．端子説明 ２－１）端子配置図 25:VIN2 26:GND1 27:VIN1 28:GND1 29:VDD6 30:GND6 31:XO 32:TEST1 33:XI 34:TEST2 35:GND1 36:GND1 37:GND1 24:GND1 38:CLK2 23:TEST3 39:CLK5PD 22:GND1 40:VDD7 21:VDD5 41:GND7 20:GND5 42:REF3 19:REF1 43:GND8 18:VDD4 44:VDD8 17:GND4 45:VDD2 16:GND1 46:GND2 15:REF2 47:GND1 14:GND1 48:GND1 13:REF2PD 12:CLK1 11:GND1 10:VDD3 9:VDD3 8:GND3 7:GND3 6:GND2 5:VDD2 4:CLK5 3:CLK4 2:CLK3 1:GND1 draft-J-00 2011/04 - 3 - [AK8135S] ２－２）端子機能説明 端子タイプ 番号 端子名 GND1 PWR 1 CLK3 DO 2 CLK4 DO 3 4 CLK5 DO 5 6 7 8 9 10 11 12 VDD2 GND2 GND3 GND3 VDD3 VDD3 GND1 CLK1 PWR PWR PWR PWR PWR PWR PWR DO 13 REF2PD DI 14 GND1 PWR 15 REF2 DO 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 GND1 GND4 VDD4 REF1 GND5 VDD5 GND1 TEST3 GND1 VIN2 GND1 VIN1 GND1 VDD6 GND6 PWR PWR PWR DO PWR PWR PWR DI PWR AI PWR AI PWR PWR PWR 31 XO AO 32 TEST1 DI 33 XI AI 34 35 36 37 38 TEST2 GND1 GND1 GND1 CLK2 DI PWR PWR PWR DO 39 CLK5PD DI 40 VDD7 PWR 説明 GND端子 33.000MHz 出力端子 33.000MHz 出力端子 CLK5PD=”H” のとき、33.000MHz出力端子。 CLK5PD=”L” のとき、”L” 出力となります。 電源端子 GND端子 GND端子 GND端子 電源端子 電源端子 GND端子 25.000MHz 出力端子 パワーダウン設定端子。 REF2PD=”H” のとき、REF2 を出力させます。 REF2PD=”L” のとき、REF2 を停止させます。 57kΩプルアップ。 GND端子 REF2PD=”H” のとき、27.000MHz出力端子（VCFS1 出力）。 REF2PD=”L” のとき、”L” 出力となります。 GND端子 GND端子 電源端子 27MHz 出力端子（VCFS1 出力） GND端子 電源端子 GND端子 テスト用端子。GNDに接続してください。 GND端子 VCFS2 周波数制御電圧入力端子 GND端子 VCFS1 周波数制御電圧入力端子 GND端子 電源端子 GND端子 30.000MHz 水晶振動子接続端子、 外部クロック入力時は開放にしてください。 テスト用端子。GNDに接続してください。 30.000MHz 水晶振動子接続端子 または外部クロック入力端子 テスト用端子。GNDに接続してください。 GND端子 GND端子 GND端子 30.000MHz 出力端子 パワーダウン設定端子。 CLK5PD=”H” のとき、CLK5 を出力させます。 CLK5PD=”L” のとき、CLK5 を停止させます。 57kΩプルアップ。 電源端子 draft-J-00 2011/04 - 4 - [AK8135S] 41 42 43 44 45 46 47 48 GND端子 GND7 PWR 27MHz 出力端子（VCFS2 出力） REF3 DO GND端子 GND8 PWR 電源端子 VDD8 PWR 電源端子 VDD2 PWR GND端子 GND2 PWR GND端子 GND1 PWR GND端子 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 draft-J-00 2011/04 - 5 - [AK8135S] 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 出力端子負荷容量 Cpl TYP 3.3 MAX 単位 85 ℃ 3.6 V 15 pF 備考 CLK1-5 REF1-3 *VDD2-8 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。 ３－３）消費電流 項 VDD＝3.0～3.6V，Ta＝-20～85℃ 目 消費電流 *1 記号 MIN IDD TYP MAX 単位 (29) TBD mA 備考 *1 出力端子無負荷時 draft-J-00 2011/04 - 6 - [AK8135S] ３－４）ＤＣ特性 項目 高ﾚﾍﾞﾙ入力電圧 低ﾚﾍﾞﾙ入力電圧 VDD＝3.0～3.6V，Ta＝-20～85℃ 端子 MIN TYP MAX CLK5PD REF2PD 0.7*VDD TEST1-3 単位 備考 V 同上 0.3*VDD V +1 μA 入力ﾘｰｸ電流 1 CLK5PD REF2PD -134 入力ﾘｰｸ電流 2 TEST1-3 -1 +1 μA 入力ﾘｰｸ電流 3 VIN1-2 -3 +3 μA 出力高ﾚﾍﾞﾙ電圧 CLK1-5 REF1-3 0.8*VDD 出力低ﾚﾍﾞﾙ電圧 同上 -58 0.2*VDD draft-J-00 57kΩプルアップ V IOH=-4mA V IOL=4mA 2011/04 - 7 - [AK8135S] ３－５）ＡＣ特性 項目 水晶発振周波数 出力周波数精度 VDD＝3.0～3.6V，Ta＝-20～85℃ 端子 XI,XO MIN TYP 30.000 MAX CLK1 -30 0 +30 ppm 対 25.000MHz *1 CLK2 -30 0 +30 ppm 対 30.000MHz *1 CLK3-5 -30 0 +30 ppm 対 33.000MHz *1 ppm 対 27.000MHz VIN1-2=0.5VDD *1 ppm 27.000MHz 基準 VIN1=0.0V～VDD 単調 *1 *2 ±135 ppm 27.000MHz 基準 VIN2=0.0V～VDD 単調 *1 *2 31 ppm/100ms REF1-3 -30 0 REF1-2 ±90 ±120 +30 単位 MHz 周波数可変範囲 REF3 VCFS 応答時間 ±105 REF1-3 C/N REF1-3 72 出力 CLK 立ち上がり時間 CLK1-5 REF1-3 1.5 出力 CLK 立ち下がり時間 同上 1.5 ｻｲｸﾙ to ｻｲｸﾙｼﾞｯﾀ (1σ) ﾋﾟﾘｵﾄﾞｼﾞｯﾀ(1σ) ﾛﾝｸﾞﾀｰﾑｼﾞｯﾀ (1000 サイクル、1σ) 出力 ﾃﾞｭｰﾃｨｰｻｲｸﾙ 出力ﾛｯｸ時間 CLK1 備考 *1 dB 範囲：-15～+15kHz 測定条件： RBW=1kHz，VBW=300Hz Cpl=15pF *3 *6 4.0 ns 0.2VDD->0.8VDD Cp1=15pF *3 *6 4.0 ns 0.8VDD->0.2VDD Cp1=15pF *3 *6 33.3 ps Cpl=15pF *3 *4 *6 Cpl=15pF *3 *4 *6 Cpl=15pF *3 *4 *6 CLK2-5 REF1-3 50 25 TBD ps ps REF1-3 66.7 TBD ps Cpl=15pF *3 *4 *6 CLK2 42 50 58 % Cpl=15pF *6 CLK1,3-5 REF1-3 45 50 55 % Cpl=15pF *3 *6 ms Cpl=15pF *5 *6 CLK1-5 REF1-3 1 *1：水晶振動子発振周波数精度は除きます。 *2：AK8135S 発振精度±30ppm を含みます。 *3：設計値です。 *4：10000 回サンプル *5: 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 *6: 備考欄 Cpl は出力端子負荷容量の記号です。 draft-J-00 2011/04 - 8 - [AK8135S] ４．ジッターの定義 1. Cycle to cycle jitter: The variation in cycle time of a single between adjacent cycles, over a random sample of adjacent cycle pairs. 1/2VDD CLK1-5 tcycle tcycle n n+1 Jitcycle = ( tcycle n - tcycle n+1 ) : where tcycle n and tcycle n+1 are any two adjacent cycles measured on controlled edges. 2. Period jitter: The deviation in cycle time of a signal with respect to the ideal period over a random sample of cycles. pairs. 1/2VDD REF1-3 tcycle n Jitperiod = tcycle n - 1 / f0 : where f0 is the nominal output frequency and tcycle n is any cycle within the sample measured on controlled edges 3. Long Term jitter: 1/2VDD LTJ Vref 1000 cycles 1000Cycles after oscilloscope trigger. draft-J-00 2011/04 - 9 - [AK8135S] ５．機能説明 AK8135S の VCFS（Voltage Controlled Frequency Synthesizer）は図4-1 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。 VIN1 端子及び VIN2 端子への入力電圧により VCFS1 出力 周波数（REF1、REF2）及び VCFS2 出力周波数（REF3）を約0.25ppm ステップで独立に制御すること ができます。 VIN1、VIN2 入力電圧を AD 変換するサンプリング周波数は fs=4.88kHz です。VIN1 端子、VIN2 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。 30.000MHｚ AK8135S PWM 外部 LPF VIN1/2 High-resolution ADC＋FLT REF1-3 PLL VCFS1/2 図４－１ REF1-3 周波数 VCFS2:+135ppm VCFS1:+120ppm 0ppm (27.0MHz) 0 7 46 VDD 1 2 VDD 39 46 VIN1/2入力電圧 [V] VDD VDD VCFS1:-120ppm VCFS2:-135ppm 図４－２ draft-J-00 2011/04 - 10 - [AK8135S] ６．対応水晶振動子 日本電波工業社製 NX3225GA 項目 記号 MIN TYP MAX 単位 備考 MHz CL=8pF 公称周波数 f0 30.000 等価抵抗 R1 16 並列容量 C0 0.84 pF ±30% 等価直列容量 C1 3.53 fF ±30% 等価直列インダクタンス L1 8.00 mH ±30% 励振レベル 50 10 200 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 draft-J-00 2011/04 - 11 - [AK8135S] ７．外部回路接続例 PWM2 RLPF1 RLPF2 CLPF3 X’tal = 30.000[MHz] Cext1 C10 + CLPF4 CLPF2 CLPF1 Cext2 VDD=3.3[V] GND C6 AK8135S 24:GND1 23:TEST3 22:GND1 21:VDD5 41:GND7 20:GND5 42:REF3 19:REF1 43:GND8 18:VDD4 44:VDD8 17:GND4 45:VDD2 16:GND1 C9 46:GND2 47:GND1 48:GND1 15:REF2 14:GND1 13:REF2PD 11:GND1 C2 10:VDD3 9:VDD3 8:GND3 C5 REF1 = 27.000[MHz] C4 REF2 = 27.000[MHz] SW1 C3 CLK1 = 25.000[MHz] CLK5 = 33.333[MHz] CLK4 = 33.333[MHz] CLK3 = 33.333[MHz] GND 7:GND3 6:GND2 5:VDD2 4:CLK5 3:CLK4 2:CLK3 1:GND1 C1 12:CLK1 40:VDD7 REF3 = 27.000[MHz] C8 25:VIN2 26:GND1 27:VIN1 28:GND1 29:VDD6 30:GND6 31:XO 32:TEST1 33:XI C7 37:GND1 38:CLK2 39:CLK5PD 34:TEST2 SW2 35:GND1 36:GND1 CLK2 = 30.000[MHz] 図７－１：AK8135C 外部回路接続例 draft-J-00 2011/04 - 12 - [AK8135S] C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8, C9 : バイパスコンデンサ 0.1μF C10 : 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 : CLK5、REF2 の出力の ON/OFF を制御するスイッチです。 RLPF1, RLPF2, CLPF1, CLPF2, CLPF3, CLPF4 : 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。 draft-J-00 2011/04 - 13 - [AK8135S] ８．パッケージ外形寸法図（単位ｍｍ） 48LQFP 9.00±0.15 7.00±0.10 25 37 24 48 13 7.00±0.10 1 12 0.22±0.05 0.10 0゜～ 7゜ M 0.10 S 0.60±0.15 draft-J-00 1.60MAX 1.00 1.40±0.05 0.09～ 0.20 0.50 S 0.10±0.05 9.00±0.15 36 2011/04 - 14 - [AK8135S] ９．マーキング図 ａ． １ピン表示 丸印 ｂ． ロゴ なし ｃ． マーケティングコード AK8135S ｄ． 日付コード XXXXXXX（7 桁） 36 25 37 24 AK8135S xxxxxxx 48 13 1 12 draft-J-00 2011/04 - 15 - [AK8135S] 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とを弊社営業担当、あるいは弊社特約店営業担当にご確認ください。 ● 本書に記載された周辺回路、応用回路、ソフトウェアおよびこれらに関連する情報は、 半導体製品の動作例、応用例を説明するものです。お客様の機器設計において本書に 記載された周辺回路、応用回路、ソフトウェアおよびこれらに関連する情報を使用される 場合は、お客様の責任において行ってください。本書に記載された周辺回路、応用回路、 ソフトウェアおよびこれらに関連する情報の使用に起因してお客様または第三者に生じた 損害に対し、弊社はその責任を負うものではありません。また、当該使用に起因する、 工業所有権その他の第三者の所有する権利に対する侵害につきましても同様です。 ● 本書記載製品が、外国為替および、外国貿易管理法に定める戦略物資（役務を含む）に 該当する場合、輸出する際に同法に基づく輸出許可が必要です。 ● 医療機器、安全装置、航空宇宙用機器、原子力制御用機器など、その装置・機器の 故障や動作不良が、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うな極めて高い信頼性を要求される用途に弊社製品を使用される 場合は、必ず事前に弊社代表取締役の書面による同意をお取りください。 ● この同意書を得ずにこうした用途に弊社製品を使用された場合、弊社は、その使用から 生ずる損害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。 draft-J-00 2011/04 - 16 -