概述
AD9578是一款可編程頻率合成器，可用于高性能電信、網絡、數據存儲、串行器/解串器(SERDES)和物理層(PHY)應用中的抖動衰減和異步時鐘應用。 該器件集成兩個能以超過0.1 ppb的精度提供任何頻率的抖動PLL，每一個均帶有兩個獨立的輸出驅動器，總共四路可編程輸出，提供極高的靈活性和抖動性能。 每路輸出均獨立可編程，提供高達919 MHz的頻率，且典型rms抖動值低于410 fs（12 kHz至20 MHz），采用緊湊型低成本基頻模式晶體(XTAL)，具有穩定的供應鏈。 AD9578采用整數頻率合成，可實現低至290 fs的rms抖動。
數據表：*附件：AD9578雙通道PLL精密頻率合成器技術手.pdf

AD9578封裝采用出廠可編程默認上電配置。 上電后，包括輸出頻率在內的全部設置均可通過快速SPI重新配置。

AD9578的架構允許其用作數字控制振蕩器(NCO)。 因此，用戶可以使用快速SPI總線動態改變頻率。FPGA和其他器件可以利用此功能來實現具有可配置環路帶寬的數字PLL，用于抖動衰減應用、鎖定至緊湊型穩定基準電壓源的精密可馴時鐘或數控精密時序應用，比如網絡時序和IEEE 1588應用等。 SPI總線工作頻率高達50 MHz，實現快速FPGA環路的同時讓多器件共享同一個總線。AD9578還可用于多速率精密應用中，比如視頻廣播或OTN。 ADI公司提供用于數字PLL應用的HDL FPGA代碼。

應用

• 基于FPGA的抖動衰減和低抖動PLL
• 精密可馴時鐘和時鐘頻率合成器
• 多速率時鐘頻率合成器
• 光學： OTN/SDH/SONET
• 視頻廣播： 3G SDI、HD SDI、SDI
• 網絡與存儲： 以太網/SAS/光纖通道
• 無線基礎設施： OBSAI/CPRI
• 工業： IEEE 1588
• 數控振蕩器(NCO)

特性

• 任意輸出頻率的精密頻率合成
  • 11.8 MHz至 919 MHz
  • 頻率分辨率超過0.1 ppb
• 超低rms抖動（12 kHz至20 MHz）
• 使用整數頻率合成：<300 fs rms
• 使用小數頻率合成：<405 fs rms
• 雙基準電壓輸入支持LVPECL、LVDS、1.8 V LVCMOS、基頻模式AT切割晶體（22 MHz至54 MHz）或基準電壓源時鐘（20 MHz至60 MHz）
• 數字(NCO)頻率控制l
  • 動態可牽引輸出頻率實現基于FPGA的PLL（提供HDL）
  • 快速串行外設接口(SPI)總線寫入速度高達100 MHz
  • 可即時更改頻率
• 集成雙PLL，采用7 mm × 7 mm緊湊型封裝
• 可代替多個大型時鐘IC、PLL、扇出緩沖器、晶體振蕩器(XO)和壓控晶體振蕩器(VCXO)

簡化功能框圖

引腳配置描述

典型性能特征

測試設置和配置電路

操作理論

AD9578 是一款雙合成器，具備四個可編程輸出。兩個鎖相環（PLL），可采用晶體或外部參考輸入頻率，能產生多達四種獨特的輸出頻率。每個輸出上的輸出格式標準包括低壓互補金屬氧化物半導體（LVCMOS）、低壓差分信號（LVDS）、低壓正射極耦合邏輯（LVPECL）和高速電流模式邏輯（HCSL）。晶體輸入具有低功耗休眠模式，并且 AD9578 提供可編程增益和負載電容。此外，可將內部基準時鐘用作任一或兩個鎖相環的參考時鐘。晶體或外部參考頻率可按需選用。

鎖相環獨立運行，但可共享輸入參考（若需要）。存在三種操作模式可供選擇：整數模式、分數模式和比率模式。整數模式能提供最低噪聲，并具備類似傳統整數鎖相環的整體數字分頻器。分數模式采用 8 位整數部分和 28 位小數部分，從而實現基于 0.1 ppm 或更佳的頻率分辨率的頻率合成。旋轉波振蕩器（RTWO）可在 3053 MHz 至 3677 MHz 的速率下運行，以實現分數模式，同時允許用戶指定反饋分頻器的比率（以一個整數除以另一個整數的形式表示）。每個壓控振蕩器（VCO）上有兩個輸出，頻率范圍為 750.8 MHz 至 259.2 MHz，還包含 4.5 模式下的頻率間隔。任何輸出頻率通過 11.8 MHz 和 919 MHz 的分頻可產生頻率誤差為 0.1 ppb 或更佳的頻率。

該器件具備額外特性，包括低相位噪聲、小頻率步進下輸出頻率的平滑變化，以及通過串行外設接口（SPI）進行控制。AD9578 可通過 SPI 進行配置，也可通過 SPI 命令進行組合編程，用戶可對其進行全面控制。AD9578 具備默認功率配置，可在開機時自動編程。所有設置均可在加電后通過 SPI 重新編程。

典型情況下，鎖相環帶寬設置為 300 kHz，鎖相環跟蹤并將參考相位噪聲乘以晶體輸入提供的多個低相位噪聲參考，從而在輸出相位噪聲接近載波時實現低相位噪聲。選擇參考時，確保參考輸入的相位噪聲足夠低，以滿足系統噪聲要求。