【E電路】電路分析：AD9522時(shí)鐘分頻電路原理

　　在集成度高度發(fā)展的今天，不能靠多個(gè)晶振源來(lái)解決問(wèn)題，而且一旦晶振固定那么它的靈活性和可移植性必然受到很大影響，所以一些時(shí)鐘分頻芯片應運而生，今天我們將舉一個(gè)很有代表性的AD9522時(shí)鐘分頻芯片的典型應用來(lái)達到一個(gè)拋磚引玉的作用。

　　一、AD9522簡(jiǎn)介

　　1.外部特性

　　A D 9 5 2 2是一個(gè)多路時(shí)鐘輸出和分配功能的芯片，本身支持亞皮秒抖動(dòng)性能，在芯片內部還集成了PLL(PhaseLockedLoop)和VCO(壓控振蕩器)。VCO的調諧范圍是 2.02GHz~2.335 GHz.AD9522串行接口支持SPI與I2C的數據總線(xiàn)，芯片內部的EEPROM可通過(guò)串口進(jìn)行編程，可以用來(lái)存儲用戶(hù)配置的寄存器數據從而使輸入時(shí)鐘分頻。AD9522具有12路的LVDS電平輸出，可以分成4組，每組輸出都有分頻器，分頻比1-32之間可以在其范圍內隨意設置。如圖1所示。

　　2.內部特性

　　AD9522外部的輸入時(shí)鐘是晶振供給的，內部時(shí)鐘的倍頻和分頻都是由鎖相環(huán)PLL和壓控振蕩器VCO控制的。例如壓控振蕩器給出一個(gè)信號，一部分作為輸出，另一部分通過(guò)分頻與PLL產(chǎn)生的本振信號作相位比較，為了保持頻率不變，就要求相位差不發(fā)生改變，如果有相位差的變化，則PLL的電壓輸出端的電壓發(fā)生變化，去控制VCO,直到相位差恢復，達到鎖頻的目的。如圖2.

　　二、單片機配置

　　1.寄存器配置

　　我們提到了AD9522可以配置SPI與I2C的數據總線(xiàn)來(lái)達到分頻的目的，那么配置數據總線(xiàn)就可以用單片機來(lái)配置了。我們選用C8051F320作為配置AD9522的內部寄存器，原因是單片機編程比較直觀(guān)也比較容易。如圖3.

　　寫(xiě)完成后設置斷點(diǎn)觀(guān)測寫(xiě)入和讀取值是否相同，驗證好讀取沒(méi)有問(wèn)題后開(kāi)始配置寄存器。配置的時(shí)候要注意的是0×18地址寄存器配置鎖定檢測周期數選擇大一些，有可能一些設置參數或者環(huán)路濾波帶寬設置導致鎖定時(shí)間比較長(cháng)，導致讀取0 x 1 F地址時(shí)鎖定狀態(tài)不是最終狀態(tài)，現在設置該寄存器為0×66,將檢測周期數設置為最大值255.

　　VCO校驗需要先設置0×18<0>為0然后更新，再設置0×18<0>為1再次更新。等待校驗完成讀取0x1F地址數據。0x1D<7>需要設置為0,S t a t u s引腳顯示狀態(tài)才為0 x 1 7地址配置狀態(tài)。否則引出的時(shí)鐘觀(guān)測不到。配置完成后讀取0x1f地址狀態(tài)，配置完成后需要等待一定時(shí)間再讀取0x1f地址數據，因為vco校驗需要一定時(shí)間，讀取太快會(huì )導致讀取狀態(tài)不正確。

　　如圖4所示，在引腳上下拉方面VCP需要上拉，PD,SYNC,RESET需要上拉，使這些引腳無(wú)效。EEPROM使內部寄存器數值不從EPROM加載。SP1,SP0需下拉，將內部寄存器數據加載配置模式設置為I2C加載。CS下拉使數據片選信號一直有效。REF_SEL下拉選擇輸入參考時(shí)鐘為refrence1.

　　2.程序設計

　　單片機源程序寄存器配置部分主要配置a,b,p,p和vco p的值，那么我們就可以根據公式fvco=ref*(a+b*p)決定fvco的值，然后根據我們的分頻公式fout=fvco/vco p/p就可以得到我們需要的時(shí)鐘頻率。寄存器配置部分程序如下：

　　三、環(huán)路濾波設計

　　那么我們不得不提到的是AD9522的環(huán)路濾波參數的設置必須和上面的寄存器配置要一致，這樣我們才能鎖定頻率，使得我們分頻出來(lái)的時(shí)鐘頻率穩定而且是我們需要的時(shí)鐘頻率。設置環(huán)路濾波可以用ADIsimCLK軟件來(lái)處理。如圖5.

　　四、結束語(yǔ)

　　經(jīng)過(guò)上面的討論我們可以得出AD9522是一個(gè)很好用的分頻的芯片，它可以根據我們給的輸入時(shí)鐘，由內部鎖頻、倍頻、分頻來(lái)得到12路我們需要的時(shí)鐘頻率，可以說(shuō)極大的方便了設計，它可以提供更多的時(shí)鐘源供我們后續設計中使用，它的寄存器的配置是我們借鑒和學(xué)習的地方。