5G8630输出频率可编程分频器的原理与应用

2006-05-07 15:50:18来源: 国外电子元器件

1 概述

5G8630是上海元件五厂自行设计开发的新产品,它采用6微米沟道CMOS新工艺制造,具有输入阻抗高、功耗低、性能可靠、使用灵活等优点,尤其适合于低电源电压的工作场合,可广泛用于仪器仪表及其它电子设备系统。

该产品有6个可编程输入端(CTL1-6),只需外接一个石英晶体谐振器,即可通过编码产生64种输出频率。也可根据需要来改变外接石英晶体谐振器的谐振频率,以获得不同要求的输出频率。表1是5G8630的分频系数表。

2 5G8630的引脚功能与参数

2.1 引脚功能

5G8630的引脚排列如图1所示。图2是其内部逻辑框图。各引脚的功能说明如下:

1、15脚NC:悬空端。

2~7脚CTL1~CTL6:编程代码输入端。此端悬空或接Vss时,器件依靠输入端上的对地电阻来输入低电平0;接VDD时,输入高电平1。表1所列是CTL1~CTL6脚的编程输入代码与输出分频比之间的关系。

表1 5G8630的分频系数表

  CTL4 0 0 0 1 1 1 1  
CTL5 0 0 1 1 0 0 1 1
CTL1 CTL2   CTL6
CTL3
0 1 0 1 0 1 0 1
0 0 0 1 5 5×10 5×10 2 5×10 3 5×10 4 2.5×10 5 2.5×10 6
0 0 1 4 4×10 4×10 2 4×10 3 4×10 4 4×10 5 2×10 6 2×10 7
0 1 0 1 1×10 1×10 2 1×10 3 1×10 4 1×10 5 5×10 5 5×10 6
0 1 1 3 1.5×10 1.5×10 2 1.5×10 3 1.5×10 4 1.5×10 5 7.5×10 5 7.5×10 6
1 0 0 2 2×10 2×10 2 2.5×10 3 2.5×10 4 2.5×10 5 1.25×10 6 1.25×10 7
1 0 1 5 2.5×10 2.5×10 2 2.5×10 3 2.5×10 4 2.5×10 5 1.25×10 6 1.25×10 7
1 1 0 3 3×10 3×10 2 3×10 3 3×10 4 3×10 5 1.5×10 6 1.5×10 7
1 1 1 6 6×10 6×10 2 6×10 3 6×10 4 6×10 5 3×10 6 3×10 7

表2 5G8639的电气特性表

符  号 特性和条件 规   范   值 单  位
最 小 典 型 最 大
IDD 电源电流     150 μA
VOL 输出低电平电压 IOL=1.6mA      0.4 V
VOH 输出高电平电压 IOH=-40μA 4.0     V
VIL 输入低电平电压VOL=0.5V,VOH=4.5V     0.8 V
VIH 输入高电平电压 VOH=0.5V,VOH=4.5V 4.0   VDD V
tTHL
tTLH
             Vm=VDD f=1MHz
输出转换时间 q=50% tr=20ns tf=20ns
             VREFH=90%(VOH-VOL)
             VREFL=10%(VOH-VOL)
    200
200
nS
fose 工作频率   30 2000 kHz

    8脚VSS:负电源端(接地端)。

9脚OUTpf:可编程频率输出端。

    10脚TEST:测试输入端,工作时接地。由于5G8630内部有7级十分频电路。当TEST接VDD(为“1”)时,分频信号将从第四级十分频电路输入,这样,只通过4级十分频输出就可将原编程代码输出频率放大1000倍。

11脚OUTF:固定频率输出端。

12脚OUTosc:晶振输出端。

13脚INosc:晶振输入端。使用时,只要12、13脚两端接上石英晶体谐振器,电路便可起振工作,也可以使用外接时钟信号并将其输入到INosc端。

14脚RESET:高电平输出控制端。此端若悬空或接VDD,器件将依靠输入端的上拉电阻而输入高电平(“1”),此脚若接Vss(“0”),则OUTpf输出高电平电压(“1”)。

16脚VDD:正电源端。

2.2 参数

5G8630采用5V电源电压工作,表2是其主要电气参数。5G8630可编程分频器的极限参数如下:

●最大电源电压:6.6V;

●工作环境温度:0~70℃;

●贮存温度:-55~+125℃;

●任意输入端电压:-0.2V~VDD+0.2V。

3 应用电路

3.1 用5G8639构成秒信号发生器

用5G8630芯片组成秒信号发生器电路如图3所示。从图中可以看出,只要在OUTosc晶振输出端和INosc晶振输入端接上30kHz的石英晶体谐振器,再将CTL1、CTL2和CTL4编程代码输入端接到VDD(即置为“1”电平),便组成了110 100的编程代码输入,这样以可在OUTpf可编程频率输出编得到秒信号输出。

如果用户对振荡频率精度要求较高,可以在INosc端对地接1只5~20pf的微调电容器对晶振频率进行微调。

3.2 用5G8630组成分频器

图4为使用5G8630构成的分频器电流,从图4中可以看出,只要在INosc晶振输入端输入1MHz的时钟信号,并将CTL1、CTL4、CTL5和CTL6编程代码的输入端接到VDD,即可形成100 111的编程代码输入,于是,便可在OUTpf的编程输出端输出0.1Hz的时钟。

    图5是各种典型分频电路的波形图。

编辑: 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/designarticles/packing/200605/3535.html
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