AD9549雙輸入網(wǎng)絡(luò)時鐘發(fā)生器/同步器技術(shù)手冊

概述
AD9549為包括同步光纖網(wǎng)絡(luò) (SONET/SDH)在內(nèi)的許多系統(tǒng)提供同步。AD9549可以產(chǎn)生與兩個外部輸入基準(zhǔn)之一同步的輸出時鐘。外部基準(zhǔn)可能包含非常惡劣的時間抖動，或者相位噪聲。在基準(zhǔn)丟失期間、甚至兩個基準(zhǔn)都丟失的情況下，AD9549能夠利用數(shù)控環(huán)路和保持（holdover）電路連續(xù)產(chǎn)生有效的干凈的（低抖動）輸出時鐘。

AD9549工作溫度在工業(yè)溫度范圍，為-40°C ～ +85°C。
數(shù)據(jù)表：*附件：AD9549雙輸入網(wǎng)絡(luò)時鐘發(fā)生器 同步器技術(shù)手冊.pdf

應(yīng)用

• 網(wǎng)絡(luò)同步
• 基準(zhǔn)時鐘抖動清除
• SONET/SDH時鐘，直到OC-192，包括前向糾錯（FEC）
• Stratum 3/3E基準(zhǔn)時鐘
• 無線基站，控制器
• 有線線纜基礎(chǔ)設(shè)施
• 數(shù)據(jù)通信

特性

• 靈活的基準(zhǔn)輸入
• 輸入頻率8 kHz到750 MHz
• 兩個基本輸入
• 基準(zhǔn)丟失指示器
• 自動與手動保持（Holdover）/轉(zhuǎn)換模式
• 自動與手動保持（Switchover）/轉(zhuǎn)換模式
• 平滑的A ～ B輸出相變
• 保持（holdover）模式具有卓越的穩(wěn)定性
• 可編程的16+1位輸入分配器
• 差分HSTL時鐘輸出
• 輸出頻率高達(dá)750 MHz
• 單端CMOS輸出；頻率<50MHz

框圖

引腳配置描述

典型性能特征

操作理論

AD9549 提供的時鐘輸出，其相位和頻率與所選的（激活的）參考信號（REFA 或 REFB）直接相關(guān)，但其相位噪聲頻譜主要由系統(tǒng)時鐘決定。參考頻率由支持的時鐘提供?，F(xiàn)有參考信號中的抖動通過可編程數(shù)字濾波器（數(shù)字鎖相環(huán)，PLL）大幅降低，這是本產(chǎn)品的核心技術(shù)。AD9549 支持手動和自動校準(zhǔn)。在鎖定期間，AD9549 持續(xù)運(yùn)行以提供輸出，只要系統(tǒng)時鐘保持正常工作。輸出頻率是系統(tǒng)時鐘在自動校準(zhǔn)之前的穩(wěn)態(tài)輸出頻率的平均值。

此外，AD9549 還提供手動和自動切換模式，用于在兩個參考信號之間進(jìn)行切換，以防其中一個信號出現(xiàn)故障或丟失。通過使用數(shù)字控制振蕩器（DCO）實現(xiàn)數(shù)字合成器（DDS），并集成數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC），由系統(tǒng)時鐘對其進(jìn)行時鐘控制。旁路 PLL 反饋頻率乘法器可使系統(tǒng)時鐘直接用作低頻源，以實現(xiàn)更好的抖動性能。應(yīng)直接為數(shù)字頻率合成器提供采樣理論集上限，該上限為輸出頻率的 50%（其中 fs 是 DAC 速率），但實際限制為 40%，以便能夠選擇性地啟用片外重構(gòu)濾波器。AD9549 的輸出信號會反饋到數(shù)字 PLL 中，完成 PLL 閉環(huán)，并包括直通輸出電路。輸出電路包含 HSTL 和 CMOS 輸出緩沖器，以及用于 DDS 必須生成高于奈奎斯特電平頻率的混頻器設(shè)計。

各個功能模塊將在以下部分進(jìn)行介紹。

數(shù)字鎖相環(huán)內(nèi)核（DPLLC）

數(shù)字鎖相環(huán)內(nèi)核（DPLLC）包含頻率估計模塊和驅(qū)動 DDS 的信號鏈鎖定控制模塊。

DPLLC 的起始信號是參考信號 (f_R) ，它出現(xiàn)在 REFA 或 REFB 輸入引腳上。該信號的頻率可通過前向分頻器按整數(shù)因子 (R) 進(jìn)行分頻。前向分頻器的輸出是饋送到鑒頻鑒相器（PFD）的相位/頻率檢測信號。因此，PFD 的輸入頻率由下式給出：

PFD 輸出一系列數(shù)字字，這些數(shù)字字被路由到數(shù)字環(huán)路濾波器。數(shù)字濾波器的實現(xiàn)方式具有諸多優(yōu)勢：濾波器響應(yīng)由數(shù)值系數(shù)而非離散元件值確定；不存在元件老化、漂移或隨時間變化的問題；不存在熱噪聲（在環(huán)路濾波器中），并且不存在控制節(jié)點(diǎn)泄漏電流（這會導(dǎo)致傳統(tǒng)模擬 PLL 中出現(xiàn)參考雜散）。

環(huán)路濾波器的輸出是一系列數(shù)字字。這些數(shù)字字被應(yīng)用于 DDS 的頻率調(diào)諧輸入，以調(diào)節(jié) DCO 頻率。DDS 通過集成 DAC 有效地模擬了壓控振蕩器（VCO）的操作，從而產(chǎn)生模擬輸出信號。