[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 2010/11 - 1 - [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 2010/11 - 2 - [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 - 3 - [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 2010/11 - 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 2010/11 - 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 2010/11 - 6 - [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。 MS1254-J-01 2010/11 - 7 - [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 MS1254-J-01 2010/11 - 8 - [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。 MS1254-J-01 2010/11 - 9 - [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] MS1254-J-01 2010/11 - 10 - [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 MS1254-J-01 2010/11 - 11 - [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。 MS1254-J-01 2010/11 - 12 - [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 MS1254-J-01 2010/11 - 13 - [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 2010/11 - 14 - [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 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。 MS1254-J-01 2010/11 - 15 -