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| p l l f r e q u e n c y s y n t h e s i z e r d a t a s h e e t a d f 4 1 0 6 r e v . e d o c u m e n t f e e d b a c k i n f o r m a t i o n f u r n i s h e d b y a n a l o g d e v i c e s i s b e l i e v e d t o b e a c c u r a t e a n d r e l i a b l e . h o w e v e r , n o r e s p o n s i b i l i t y i s a s s u m e d b y a n a l o g d e v i c e s f o r i t s u s e , n o r f o r a n y i n f r i n g e m e n t s o f p a t e n t s o r o t h e r r i g h t s o f t h i r d p a r t i e s t h a t m a y r e s u l t f r o m i t s u s e . s p e c i f i c a t i o n s s u b j e c t t o c h a n g e w i t h o u t n o t i c e . n o l i c e n s e i s g r a n t e d b y i m p l i c a t i o n o r o t h e r w i s e u n d e r a n y p a t e n t o r p a t e n t r i g h t s o f a n a l o g d e v i c e s . t r a d e m a r k s a n d r e g i s t e r e d t r a d e m a r k s a r e t h e p r o p e r t y o f t h e i r r e s p e c t i v e o w n e r s . o n e t e c h n o l o g y w a y , p . o . b o x 9 1 0 6 , n o r w o o d , m a 0 2 0 6 2 - 9 1 0 6 , u . s . a . t e l : 7 8 1 . 3 2 9 . 4 7 0 0 ? 2 0 0 1 ? 2 0 1 2 a n a l o g d e v i c e s , i n c . a l l r i g h t s r e s e r v e d . t e c h n i c a l s u p p o r t w w w . a n a l o g . c o m f e a t u r e s 6 . 0 g h z b a n d w i d t h 2 . 7 v t o 3 . 3 v p o w e r s u p p l y s e p a r a t e c h a r g e p u m p s u p p l y ( v p ) a l l o w s e x t e n d e d t u n i n g v o l t a g e i n 3 v s y s t e m s p r o g r a m m a b l e d u a l - m o d u l u s p r e s c a l e r 8 / 9 , 1 6 / 1 7 , 3 2 / 3 3 , 6 4 / 6 5 p r o g r a m m a b l e c h a r g e p u m p c u r r e n t s p r o g r a m m a b l e a n t i b a c k l a s h p u l s e w i d t h 3 - w i r e s e r i a l i n t e r f a c e a n a l o g a n d d i g i t a l l o c k d e t e c t h a r d w a r e a n d s o f t w a r e p o w e r - d o w n m o d e a p p l i c a t i o n s b r o a d b a n d w i r e l e s s a c c e s s s a t e l l i t e s y s t e m s i n s t r u m e n t a t i o n w i r e l e s s l a n s b a s e s t a t i o n s f o r w i r e l e s s r a d i o s g e n e r a l d e s c r i p t i o n t h e a d f 4 1 0 6 f r e q u e n c y s y n t h e s i z e r c a n b e u s e d t o i m p l e m e n t l o c a l o s c i l l a t o r s i n t h e u p - c o n v e r s i o n a n d d o w n - c o n v e r s i o n s e c t i o n s o f w i r e l e s s r e c e i v e r s a n d t r a n s m i t t e r s . i t c o n s i s t s o f a l o w n o i s e , d i g i t a l p h a s e f r e q u e n c y d e t e c t o r ( p f d ) , a p r e c i s i o n c h a r g e p u m p , a p r o g r a m m a b l e r e f e r e n c e d i v i d e r , p r o g r a m m a b l e a c o u n t e r a n d b c o u n t e r , a n d a d u a l - m o d u l u s p r e s c a l e r ( p / p + 1 ) . t h e a ( 6 - b i t ) c o u n t e r a n d b ( 1 3 - b i t ) c o u n t e r , i n c o n j u n c t i o n w i t h t h e d u a l - m o d u l u s p r e s c a l e r ( p / p + 1 ) , i m p l e m e n t a n n d i v i d e r ( n = b p + a ) . i n a d d i t i o n , t h e 1 4 - b i t r e f e r e n c e c o u n t e r ( r c o u n t e r ) a l l o w s s e l e c t a b l e r e f i n f r e q u e n c i e s a t t h e p f d i n p u t . a c o m p l e t e p h a s e - l o c k e d l o o p ( p l l ) c a n b e i m p l e m e n t e d i f t h e s y n t h e s i z e r i s u s e d w i t h a n e x t e r n a l l o o p f i l t e r a n d v o l t a g e c o n t r o l l e d o s c i l l a t o r ( v c o ) . i t s v e r y h i g h b a n d w i d t h m e a n s t h a t f r e q u e n c y d o u b l e r s c a n b e e l i m i n a t e d i n m a n y h i g h f r e q u e n c y s y s t e m s , s i m p l i f y i n g s y s t e m a r c h i t e c t u r e a n d r e d u c i n g c o s t . f u n c t i o n a l b l o c k d i a g r a m 0 2 7 2 0 - 0 0 1 c l k d a t a l e r e f i n r f i n a r f i n b 2 4 - b i t i n p u t r e g i s t e r s d o u t a v d d d v d d c e a g n d d g n d 1 4 - b i t r c o u n t e r r c o u n t e r l a t c h 2 2 1 4 f u n c t i o n l a t c h a , b c o u n t e r l a t c h f r o m f u n c t i o n l a t c h p r e s c a l e r p / p + 1 n = b p + a l o a d l o a d 1 3 - b i t b c o u n t e r 6 - b i t a c o u n t e r 6 1 9 1 3 m 3 m 2 m 1 m u x s d o u t a v d d h i g h z m u x o u t c p g n d r s e t v p c p p h a s e f r e q u e n c y d e t e c t o r l o c k d e t e c t r e f e r e n c e c h a r g e p u m p c u r r e n t s e t t i n g 1 a d f 4 1 0 6 c p i 3 c p i 2 c p i 1 c p i 6 c p i 5 c p i 4 c u r r e n t s e t t i n g 2 f i g u r e 1 .
a d f 4 1 0 6 d a t a s h e e t r e v . e | p a g e 2 o f 2 4 t a b l e o f c o n t e n t s s p e c i f i c a t i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 t i m i n g c h a r a c t e r i s i t i c s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 a b s o l u t e m a x i m u m r a t i n g s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 e s d c a u t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 p i n c o n f i g u r a t i o n s a n d f u n c t i o n d e s c r i p t i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 t y p i c a l p e r f o r m a n c e c h a r a c t e r i s t i c s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 g e n e r a l d e s c r i p t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 0 r e f e r e n c e i n p u t s e c t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 0 r f i n p u t s t a g e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 0 p r e s c a l e r ( p / p + 1 ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 0 a c o u n t e r a n d b c o u n t e r . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 0 r c o u n t e r . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 0 p h a s e f r e q u e n c y d e t e c t o r ( p f d ) a n d c h a r g e p u m p . . . . . . . . . . . . 1 1 m u x o u t a n d l o c k d e t e c t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1 i n p u t s h i f t r e g i s t e r . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1 t h e f u n c t i o n l a t c h . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 7 t h e i n i t i a l i z a t i o n l a t c h . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 8 a p p l i c a t i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 9 l o c a l o s c i l l a t o r f o r l m d s b a s e s t a t i o n t r a n s m i t t e r . . . . . . . . . . . . 1 9 i n t e r f a c i n g . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 0 p c b d e s i g n g u i d e l i n e s f o r c h i p s c a l e p a c k a g e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 0 o u t l i n e d i m e n s i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1 o r d e r i n g g u i d e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 2 r e v i s i o n h i s t o r y 1 1 / 1 2 ? r e v . d t o r e v . e c h a n g e d e v a l - a d f 4 1 0 6 e b z 1 t o e v - a d f 4 1 0 6 s d 1 z . . . . . . u n i v e r s a l a d d e d r f i n a t o r f i n b p a r a m e t e r , t a b l e 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 u p d a t e d o u t l i n e d i m e n s i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1 c h a n g e s t o o r d e r i n g g u i d e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 2 9 / 1 1 ? r e v . c t o r e v . d c h a n g e s t o n o r m a l i z e d p h a s e n o i s e f l o o r ( p n s y n t h ) p a r a m e t e r , t a b l e 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 a d d e d n o r m a l i z e d 1 / f n o i s e ( p n 1 _ f ) p a r a m e t e r a n d e n d n o t e 1 2 , t a b l e 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 c h a n g e s t o o r d e r i n g g u i d e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 2 2 / 1 0 ? r e v . b t o r e v . c c h a n g e s t o f i g u r e 4 a n d t a b l e 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 c h a n g e s t o f i g u r e 1 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 u p d a t e d o u t l i n e d i m e n s i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 0 c h a n g e s t o o r d e r i n g g u i d e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1 6 / 0 5 ? r e v . a t o r e v . b u p d a t e d f o r m a t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . u n i v e r s a l c h a n g e s t o f i g u r e 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 c h a n g e s t o t a b l e 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 c h a n g e s t o t a b l e 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 c h a n g e s t o t a b l e 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 c h a n g e s t o f i g u r e 3 a n d f i g u r e 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 c h a n g e s t o f i g u r e 6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 c h a n g e s t o f i g u r e 1 0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 d e l e t e d t p c 1 3 a n d t p c 1 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 c h a n g e s t o f i g u r e 1 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 c h a n g e s t o f i g u r e 2 0 c a p t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 0 u p d a t e d o u t l i n e d i m e n s i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 0 c h a n g e s t o o r d e r i n g g u i d e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1 5 / 0 3 ? r e v . 0 t o r e v . a e d i t s t o s p e c i f i c a t i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 e d i t s t o t p c 1 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 u p d a t e d o u t l i n e d i m e n s i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 9 1 0 / 0 1 ? r e v i s i o n 0 : i n i t i a l r e v i s i o n d a t a s h e e t a d f 4 1 0 6 r e v . e | p a g e 3 o f 2 4 s p e c i f i c a t i o n s a v d d = d v d d = 3 v 1 0 % , a v d d v p 5 . 5 v , a g n d = d g n d = c p g n d = 0 v , r s e t = 5 . 1 k , d b m r e f e r r e d t o 5 0 , t a = t m a x t o t m i n , u n l e s s o t h e r w i s e n o t e d . t a b l e 1 . p a r a m e t e r b v e r s i o n 1 b c h i p s 2 ( t y p ) u n i t t e s t c o n d i t i o n s / c o m m e n t s r f c h a r a c t e r i s t i c s s e e f i g u r e 1 8 f o r i n p u t c i r c u i t r f i n p u t f r e q u e n c y ( r f i n ) 0 . 5 / 6 . 0 0 . 5 / 6 . 0 g h z m i n / m a x f o r l o w e r f r e q u e n c i e s , e n s u r e s l e w r a t e ( s r ) > 3 2 0 v / s r f i n p u t s e n s i t i v i t y ? 1 0 / 0 ? 1 0 / 0 d b m m i n / m a x m a x i m u m a l l o w a b l e p r e s c a l e r o u t p u t f r e q u e n c y 3 3 0 0 3 0 0 m h z m a x p = 8 3 2 5 3 2 5 m h z m a x p = 1 6 r e f i n c h a r a c t e r i s t i c s r e f i n i n p u t f r e q u e n c y 2 0 / 3 0 0 2 0 / 3 0 0 m h z m i n / m a x f o r f < 2 0 m h z , e n s u r e s r > 5 0 v / s r e f i n i n p u t s e n s i t i v i t y 4 0 . 8 / v d d 0 . 8 / v d d v p - p m i n / m a x b i a s e d a t a v d d / 2 ( s e e n o t e 5 5 ) r e f i n i n p u t c a p a c i t a n c e 1 0 1 0 p f m a x r e f i n i n p u t c u r r e n t 1 0 0 1 0 0 a m a x p h a s e d e t e c t o r p h a s e d e t e c t o r f r e q u e n c y 6 1 0 4 1 0 4 m h z m a x a b p = 0 , 0 ( 2 . 9 n s a n t i b a c k l a s h p u l s e w i d t h ) c h a r g e p u m p p r o g r a m m a b l e , s e e t a b l e 9 i c p s i n k / s o u r c e h i g h v a l u e 5 5 m a t y p w i t h r s e t = 5 . 1 k l o w v a l u e 6 2 5 6 2 5 a t y p a b s o l u t e a c c u r a c y 2 . 5 2 . 5 % t y p w i t h r s e t = 5 . 1 k r s e t r a n g e 3 . 0 / 1 1 3 . 0 / 1 1 k t y p s e e t a b l e 9 i c p t h r e e - s t a t e l e a k a g e 2 2 n a m a x 1 n a t y p i c a l ; t a = 2 5 c s i n k a n d s o u r c e c u r r e n t m a t c h i n g 2 2 % t y p 0 . 5 v v c p v p ? 0 . 5 v i c p v s . v c p 1 . 5 1 . 5 % t y p 0 . 5 v v c p v p ? 0 . 5 v i c p v s . t e m p e r a t u r e 2 2 % t y p v c p = v p / 2 l o g i c i n p u t s v i h , i n p u t h i g h v o l t a g e 1 . 4 1 . 4 v m i n v i l , i n p u t l o w v o l t a g e 0 . 6 0 . 6 v m a x i i n h , i i n l , i n p u t c u r r e n t 1 1 a m a x c i n , i n p u t c a p a c i t a n c e 1 0 1 0 p f m a x l o g i c o u t p u t s v o h , o u t p u t h i g h v o l t a g e 1 . 4 1 . 4 v m i n o p e n - d r a i n o u t p u t c h o s e n , 1 k p u l l - u p r e s i s t o r t o 1 . 8 v v o h , o u t p u t h i g h v o l t a g e v d d ? 0 . 4 v d d ? 0 . 4 v m i n c m o s o u t p u t c h o s e n i o h 1 0 0 1 0 0 a m a x v o l , o u t p u t l o w v o l t a g e 0 . 4 0 . 4 v m a x i o l = 5 0 0 a p o w e r s u p p l i e s a v d d 2 . 7 / 3 . 3 2 . 7 / 3 . 3 v m i n / v m a x d v d d a v d d a v d d v p a v d d / 5 . 5 a v d d / 5 . 5 v m i n / v m a x a v d d v p 5 . 5 v i d d 7 ( a i d d + d i d d ) 1 1 9 . 0 m a m a x 9 . 0 m a t y p i d d 8 ( a i d d + d i d d ) 1 1 . 5 9 . 5 m a m a x 9 . 5 m a t y p i d d 9 ( a i d d + d i d d ) 1 3 1 0 . 5 m a m a x 1 0 . 5 m a t y p i p 0 . 4 0 . 4 m a m a x t a = 2 5 c p o w e r - d o w n m o d e 1 0 ( a i d d + d i d d ) 1 0 1 0 a t y p a d f 4 1 0 6 d a t a s h e e t r e v . e | p a g e 4 o f 2 4 p a r a m e t e r b v e r s i o n 1 b c h i p s 2 ( t y p ) u n i t t e s t c o n d i t i o n s / c o m m e n t s n o i s e c h a r a c t e r i s t i c s n o r m a l i z e d p h a s e n o i s e f l o o r ( p n s y n t h ) 1 1 ? 2 2 3 ? 2 2 3 d b c / h z t y p p l l l o o p b / w = 5 0 0 k h z , m e a s u r e d a t 1 0 0 k h z o f f s e t n o r m a l i z e d 1 / f n o i s e ( p n 1 _ f ) 1 2 ? 1 2 2 ? 1 2 2 d b c / h z t y p 1 0 k h z o f f s e t ; n o r m a l i z e d t o 1 g h z p h a s e n o i s e p e r f o r m a n c e 1 3 @ v c o o u t p u t 9 0 0 m h z 1 4 ? 9 2 . 5 ? 9 2 . 5 d b c / h z t y p @ 1 k h z o f f s e t a n d 2 0 0 k h z p f d f r e q u e n c y 5 8 0 0 m h z 1 5 ? 7 6 . 5 ? 7 6 . 5 d b c / h z t y p @ 1 k h z o f f s e t a n d 2 0 0 k h z p f d f r e q u e n c y 5 8 0 0 m h z 1 6 ? 8 3 . 5 ? 8 3 . 5 d b c / h z t y p @ 1 k h z o f f s e t a n d 1 m h z p f d f r e q u e n c y s p u r i o u s s i g n a l s 9 0 0 m h z 1 4 ? 9 0 / ? 9 2 ? 9 0 / ? 9 2 d b c t y p @ 2 0 0 k h z / 4 0 0 k h z a n d 2 0 0 k h z p f d f r e q u e n c y 5 8 0 0 m h z 1 5 ? 6 5 / ? 7 0 ? 6 5 / ? 7 0 d b c t y p @ 2 0 0 k h z / 4 0 0 k h z a n d 2 0 0 k h z p f d f r e q u e n c y 5 8 0 0 m h z 1 6 ? 7 0 / ? 7 5 ? 7 0 / ? 7 5 d b c t y p @ 1 m h z / 2 m h z a n d 1 m h z p f d f r e q u e n c y 1 o p e r a t i n g t e m p e r a t u r e r a n g e ( b v e r s i o n ) i s ? 4 0 c t o + 8 5 c . 2 t h e b c h i p s p e c i f i c a t i o n s a r e g i v e n a s t y p i c a l v a l u e s . 3 t h i s i s t h e m a x i m u m o p e r a t i n g f r e q u e n c y o f t h e c m o s c o u n t e r s . t h e p r e s c a l e r v a l u e s h o u l d b e c h o s e n t o e n s u r e t h a t t h e r f i n p u t i s d i v i d e d d o w n t o a f r e q u e n c y t h a t i s l e s s t h a n t h i s v a l u e . 4 a v d d = d v d d = 3 v . 5 a c c o u p l i n g e n s u r e s a v d d / 2 b i a s . 6 g u a r a n t e e d b y d e s i g n . s a m p l e t e s t e d t o e n s u r e c o m p l i a n c e . 7 t a = 2 5 c ; a v d d = d v d d = 3 v ; p = 1 6 ; r f i n = 9 0 0 m h z . 8 t a = 2 5 c ; a v d d = d v d d = 3 v ; p = 1 6 ; r f i n = 2 . 0 g h z . 9 t a = 2 5 c ; a v d d = d v d d = 3 v ; p = 3 2 ; r f i n = 6 . 0 g h z . 1 0 t a = 2 5 c ; a v d d = d v d d = 3 . 3 v ; r = 1 6 3 8 3 ; a = 6 3 ; b = 8 9 1 ; p = 3 2 ; r f i n = 6 . 0 g h z . 1 1 t h e s y n t h e s i z e r p h a s e n o i s e f l o o r i s e s t i m a t e d b y m e a s u r i n g t h e i n - b a n d p h a s e n o i s e a t t h e o u t p u t o f t h e v c o a n d s u b t r a c t i n g 2 0 l o g n ( w h e r e n i s t h e n d i v i d e r v a l u e ) a n d 1 0 l o g f p f d . p n s y n t h = p n t o t ? 1 0 l o g f p f d ? 2 0 l o g n . 1 2 t h e p l l p h a s e n o i s e i s c o m p o s e d o f 1 / f ( f l i c k e r ) n o i s e p l u s t h e n o r m a l i z e d p l l n o i s e f l o o r . t h e f o r m u l a f o r c a l c u l a t i n g t h e 1 / f n o i s e c o n t r i b u t i o n a t a n r f f r e q u e n c y , f r f , a n d a t a f r e q u e n c y o f f s e t , f , i s g i v e n b y p n = p n 1 _ f + 1 0 l o g ( 1 0 k h z / f ) + 2 0 l o g ( f r f / 1 g h z ) . b o t h t h e n o r m a l i z e d p h a s e n o i s e f l o o r a n d f l i c k e r n o i s e a r e m o d e l e d i n a d i s i m p l l . 1 3 t h e p h a s e n o i s e i s m e a s u r e d w i t h t h e e v - a d f 4 1 0 6 s d 1 z e v a l u a t i o n b o a r d a n d t h e a g i l e n t e 4 4 4 0 a s p e c t r u m a n a l y z e r . t h e s p e c t r u m a n a l y z e r p r o v i d e s t h e r e f i n f o r t h e s y n t h e s i z e r ( f r e f o u t = 1 0 m h z @ 0 d b m ) . 1 4 f r e f i n = 1 0 m h z ; f p f d = 2 0 0 k h z ; o f f s e t f r e q u e n c y = 1 k h z ; f r f = 9 0 0 m h z ; n = 4 5 0 0 ; l o o p b / w = 2 0 k h z . 1 5 f r e f i n = 1 0 m h z ; f p f d = 2 0 0 k h z ; o f f s e t f r e q u e n c y = 1 k h z ; f r f = 5 8 0 0 m h z ; n = 2 9 0 0 0 ; l o o p b / w = 2 0 k h z . 1 6 f r e f i n = 1 0 m h z ; f p f d = 1 m h z ; o f f s e t f r e q u e n c y = 1 k h z ; f r f = 5 8 0 0 m h z ; n = 5 8 0 0 ; l o o p b / w = 1 0 0 k h z . t i m i n g c h a r a c t e r i s i t i c s a v d d = d v d d = 3 v 1 0 % , a v d d v p 5 . 5 v , a g n d = d g n d = c p g n d = 0 v , r s e t = 5 . 1 k , d b m r e f e r r e d t o 5 0 , t a = t m a x t o t m i n , u n l e s s o t h e r w i s e n o t e d . t a b l e 2 . p a r a m e t e r l i m i t 1 ( b v e r s i o n ) u n i t t e s t c o n d i t i o n s / c o m m e n t s t 1 1 0 n s m i n d a t a t o c l o c k s e t u p t i m e t 2 1 0 n s m i n d a t a t o c l o c k h o l d t i m e t 3 2 5 n s m i n c l o c k h i g h d u r a t i o n t 4 2 5 n s m i n c l o c k l o w d u r a t i o n t 5 1 0 n s m i n c l o c k t o l e s e t u p t i m e t 6 2 0 n s m i n l e p u l s e w i d t h 1 o p e r a t i n g t e m p e r a t u r e r a n g e ( b v e r s i o n ) i s ? 4 0 c t o + 8 5 c . d a t a s h e e t a d f 4 1 0 6 r e v . e | p a g e 5 o f 2 0 2 7 2 0 - 0 0 2 c l o c k d b 2 2 d b 2 d a t a l e t 1 l e d b 2 3 ( m s b ) t 2 d b 1 ( c o n t r o l b i t c 2 ) d b 0 ( l s b ) ( c o n t r o l b i t c 1 ) t 3 t 4 t 6 t 5 f i g u r e 2 . t i m i n g d i a g r a m a d f 4 1 0 6 d a t a s h e e t r e v . e | p a g e 6 o f 2 4 a b s o l u t e m a x i m u m r a t i n g s t a = 2 5 c , u n l e s s o t h e r w i s e n o t e d . t a b l e 3 . p a r a m e t e r r a t i n g a v d d t o g n d 1 ? 0 . 3 v t o + 3 . 6 v a v d d t o d v d d ? 0 . 3 v t o + 0 . 3 v v p t o g n d ? 0 . 3 v t o + 5 . 8 v v p t o a v d d ? 0 . 3 v t o + 5 . 8 v d i g i t a l i / o v o l t a g e t o g n d ? 0 . 3 v t o v d d + 0 . 3 v a n a l o g i / o v o l t a g e t o g n d ? 0 . 3 v t o v p + 0 . 3 v r e f i n , r f i n a , r f i n b t o g n d ? 0 . 3 v t o v d d + 0 . 3 v r f i n a t o r f i n b 3 2 0 m v o p e r a t i n g t e m p e r a t u r e r a n g e i n d u s t r i a l ( b v e r s i o n ) ? 4 0 c t o + 8 5 c s t o r a g e t e m p e r a t u r e r a n g e ? 6 5 c t o + 1 2 5 c m a x i m u m j u n c t i o n t e m p e r a t u r e 1 5 0 c t s s o p j a t h e r m a l i m p e d a n c e 1 1 2 c / w l f c s p j a t h e r m a l i m p e d a n c e ( p a d d l e s o l d e r e d ) 3 0 . 4 c / w r e f l o w s o l d e r i n g p e a k t e m p e r a t u r e 2 6 0 c t i m e a t p e a k t e m p e r a t u r e 4 0 s e c t r a n s i s t o r c o u n t c m o s 6 4 2 5 b i p o l a r 3 0 3 1 g n d = a g n d = d g n d = 0 v . s t r e s s e s a b o v e t h o s e l i s t e d u n d e r a b s o l u t e m a x i m u m r a t i n g s m a y c a u s e p e r m a n e n t d a m a g e t o t h e d e v i c e . t h i s i s a s t r e s s r a t i n g o n l y ; f u n c t i o n a l o p e r a t i o n o f t h e d e v i c e a t t h e s e o r a n y o t h e r c o n d i t i o n s a b o v e t h o s e i n d i c a t e d i n t h e o p e r a t i o n a l s e c t i o n o f t h i s s p e c i f i c a t i o n i s n o t i m p l i e d . e x p o s u r e t o a b s o l u t e m a x i m u m r a t i n g c o n d i t i o n s f o r e x t e n d e d p e r i o d s m a y a f f e c t d e v i c e r e l i a b i l i t y . t h i s d e v i c e i s a h i g h p e r f o r m a n c e r f i n t e g r a t e d c i r c u i t w i t h a n e s d r a t i n g o f < 2 k v , a n d i t i s e s d s e n s i t i v e . p r o p e r p r e c a u t i o n s s h o u l d b e t a k e n f o r h a n d l i n g a n d a s s e m b l y . e s d c a u t i o n d a t a s h e e t a d f 4 1 0 6 r e v . e | p a g e 7 o f 2 4 p i n c o n f i g u r a t i o n s a n d f u n c t i o n d e s c r i p t i o n s 0 2 7 2 0 - 0 0 3 r s e t c p c p g n d a g n d 12 3 4 5 6 7 8 r f i n b r f i n a a v d d r e f i n m u x o u t l e d a t a c l k c e d g n d 1 6 1 5 1 4 1 3 1 2 1 1 1 0 9 v p d v d d t o p v i e w ( n o t t o s c a l e ) a d f 4 1 0 6 n o t e : t r a n s i s t o r c o u n t 6 4 2 5 ( c m o s ) , 3 0 3 ( b i p o l a r ) . f i g u r e 3 . 1 6 - l e a d t s s o p p i n c o n f i g u r a t i o n 0 2 7 2 0 - 0 0 4 1 5 m u x o u t 1 4 l e 1 3 d a t a 1 2 c l k c p g n d 1 a g n d 2 a g n d 3 2 0 c p 1 1 c e 6 7 8 d g n d 9 d g n d 1 0 1 9 1 8 1 7 1 6 r f i n b 4 r f i n a 5 r s e t v p d v d d d v d d p i n 1 i n d i c a t o r t o p v i e w a d f 4 1 0 6 a v d d a v d d r e f i n n o t e s 1 . t r a n s i s t o r c o u n t 6 4 2 5 ( c m o s ) , 3 0 3 ( b i p o l a r ) . 2 . t h e e x p o s e d p a d m u s t b e c o n n e c t e d t o a g n d . f i g u r e 4 . 2 0 - l e a d l f c s p _ v q p i n c o n f i g u r a t i o n t a b l e 4 . p i n f u n c t i o n d e s c r i p t i o n s p i n n o . t s s o p p i n n o . l f c s p m n e m o n i c f u n c t i o n 1 1 9 r s e t c o n n e c t i n g a r e s i s t o r b e t w e e n t h i s p i n a n d c p g n d s e t s t h e m a x i m u m c h a r g e p u m p o u t p u t c u r r e n t . t h e n o m i n a l v o l t a g e p o t e n t i a l a t t h e r s e t p i n i s 0 . 6 6 v . t h e r e l a t i o n s h i p b e t w e e n i c p a n d r s e t i s s e t m a x c p r i 5 . 2 5 s o , w i t h r s e t = 5 . 1 k , i c p m a x = 5 m a . 2 2 0 c p c h a r g e p u m p o u t p u t . w h e n e n a b l e d , t h i s p r o v i d e s i c p t o t h e e x t e r n a l l o o p f i l t e r , w h i c h i n t u r n d r i v e s t h e e x t e r n a l v c o . 3 1 c p g n d c h a r g e p u m p g r o u n d . t h i s i s t h e g r o u n d r e t u r n p a t h f o r t h e c h a r g e p u m p . 4 2 , 3 a g n d a n a l o g g r o u n d . t h i s i s t h e g r o u n d r e t u r n p a t h o f t h e p r e s c a l e r . 5 4 r f i n b c o m p l e m e n t a r y i n p u t t o t h e r f p r e s c a l e r . t h i s p o i n t m u s t b e d e c o u p l e d t o t h e g r o u n d p l a n e w i t h a s m a l l b y p a s s c a p a c i t o r , t y p i c a l l y 1 0 0 p f . s e e f i g u r e 1 8 . 6 5 r f i n a i n p u t t o t h e r f p r e s c a l e r . t h i s s m a l l s i g n a l i n p u t i s a c - c o u p l e d t o t h e e x t e r n a l v c o . 7 6 , 7 a v d d a n a l o g p o w e r s u p p l y . t h i s m a y r a n g e f r o m 2 . 7 v t o 3 . 3 v . d e c o u p l i n g c a p a c i t o r s t o t h e a n a l o g g r o u n d p l a n e s h o u l d b e p l a c e d a s c l o s e a s p o s s i b l e t o t h i s p i n . a v d d m u s t b e t h e s a m e v a l u e a s d v d d . 8 8 r e f i n r e f e r e n c e i n p u t . t h i s i s a c m o s i n p u t w i t h a n o m i n a l t h r e s h o l d o f v d d / 2 a n d a d c e q u i v a l e n t i n p u t r e s i s t a n c e o f 1 0 0 k . s e e f i g u r e 1 8 . t h i s i n p u t c a n b e d r i v e n f r o m a t t l o r c m o s c r y s t a l o s c i l l a t o r o r i t c a n b e a c - c o u p l e d . 9 9 , 1 0 d g n d d i g i t a l g r o u n d . 1 0 1 1 c e c h i p e n a b l e . a l o g i c l o w o n t h i s p i n p o w e r s d o w n t h e d e v i c e a n d p u t s t h e c h a r g e p u m p o u t p u t i n t o t h r e e - s t a t e m o d e . t a k i n g t h e p i n h i g h p o w e r s u p t h e d e v i c e , d e p e n d i n g o n t h e s t a t u s o f t h e p o w e r - d o w n b i t , f 2 . 1 1 1 2 c l k s e r i a l c l o c k i n p u t . t h i s s e r i a l c l o c k i s u s e d t o c l o c k i n t h e s e r i a l d a t a t o t h e r e g i s t e r s . t h e d a t a i s l a t c h e d i n t o t h e 2 4 - b i t s h i f t r e g i s t e r o n t h e c l k r i s i n g e d g e . t h i s i n p u t i s a h i g h i m p e d a n c e c m o s i n p u t . 1 2 1 3 d a t a s e r i a l d a t a i n p u t . t h e s e r i a l d a t a i s l o a d e d m s b f i r s t w i t h t h e t w o l s b s b e i n g t h e c o n t r o l b i t s . t h i s i n p u t i s a h i g h i m p e d a n c e c m o s i n p u t . 1 3 1 4 l e l o a d e n a b l e , c m o s i n p u t . w h e n l e g o e s h i g h , t h e d a t a s t o r e d i n t h e s h i f t r e g i s t e r s i s l o a d e d i n t o o n e o f t h e f o u r l a t c h e s w i t h t h e l a t c h b e i n g s e l e c t e d u s i n g t h e c o n t r o l b i t s . 1 4 1 5 m u x o u t t h i s m u l t i p l e x e r o u t p u t a l l o w s e i t h e r t h e l o c k d e t e c t , t h e s c a l e d r f , o r t h e s c a l e d r e f e r e n c e f r e q u e n c y t o b e a c c e s s e d e x t e r n a l l y . 1 5 1 6 , 1 7 d v d d d i g i t a l p o w e r s u p p l y . t h i s m a y r a n g e f r o m 2 . 7 v t o 3 . 3 v . d e c o u p l i n g c a p a c i t o r s t o t h e d i g i t a l g r o u n d p l a n e s h o u l d b e p l a c e d a s c l o s e a s p o s s i b l e t o t h i s p i n . d v d d m u s t b e t h e s a m e v a l u e a s a v d d . 1 6 1 8 v p c h a r g e p u m p p o w e r s u p p l y . t h i s s h o u l d b e g r e a t e r t h a n o r e q u a l t o v d d . i n s y s t e m s w h e r e v d d i s 3 v , i t c a n b e s e t t o 5 . 5 v a n d u s e d t o d r i v e a v c o w i t h a t u n i n g r a n g e o f u p t o 5 v . e p e x p o s e d p a d . t h e e x p o s e d p a d m u s t b e c o n n e c t e d t o a g n d . a d f 4 1 0 6 d a t a s h e e t r e v . e | p a g e 8 o f 2 4 t y p i c a l p e r f o r m a n c e c h a r a c t e r i s t i c s 0 2 7 2 0 - 0 0 5 f r e q m a g s 1 1 a n g s 1 1 0 . 5 0 0 0 . 8 9 1 4 8 ? 1 7 . 2 8 2 0 0 . 6 0 0 0 . 8 8 1 3 3 ? 2 0 . 6 9 1 9 0 . 7 0 0 0 . 8 7 1 5 2 ? 2 4 . 5 3 8 6 0 . 8 0 0 0 . 8 5 8 5 5 ? 2 7 . 3 2 2 8 0 . 9 0 0 0 . 8 4 9 1 1 ? 3 1 . 0 6 9 8 1 . 0 0 0 0 . 8 3 5 1 2 ? 3 4 . 8 6 2 3 1 . 1 0 0 0 . 8 2 3 7 4 ? 3 8 . 5 5 7 4 1 . 2 0 0 0 . 8 0 8 7 1 ? 4 1 . 9 0 9 3 1 . 3 0 0 0 . 7 9 1 7 6 ? 4 5 . 6 9 9 0 1 . 4 0 0 0 . 7 7 2 0 5 ? 4 9 . 4 1 8 5 1 . 5 0 0 0 . 7 5 6 9 6 ? 5 2 . 8 8 9 8 1 . 6 0 0 0 . 7 4 2 3 4 ? 5 6 . 2 9 2 3 1 . 7 0 0 0 . 7 2 2 3 9 ? 6 0 . 2 5 8 4 1 . 8 0 0 0 . 6 9 4 1 9 ? 6 3 . 1 4 4 6 1 . 9 0 0 0 . 6 7 2 8 8 ? 6 5 . 6 4 6 4 2 . 0 0 0 0 . 6 6 2 2 7 ? 6 8 . 0 7 4 2 2 . 1 0 0 0 . 6 4 7 5 8 ? 7 1 . 3 5 3 0 2 . 2 0 0 0 . 6 2 4 5 4 ? 7 5 . 5 6 5 8 2 . 3 0 0 0 . 5 9 4 6 6 ? 7 9 . 6 4 0 4 2 . 4 0 0 0 . 5 5 9 3 2 ? 8 2 . 8 2 4 6 2 . 5 0 0 0 . 5 2 2 5 6 ? 8 5 . 2 7 9 5 2 . 6 0 0 0 . 4 8 7 5 4 ? 8 5 . 6 2 9 8 2 . 7 0 0 0 . 4 6 4 1 1 ? 8 6 . 1 8 5 4 2 . 8 0 0 0 . 4 5 7 7 6 ? 8 6 . 4 9 9 7 2 . 9 0 0 0 . 4 4 8 5 9 ? 8 8 . 8 0 8 0 3 . 0 0 0 0 . 4 4 5 8 8 ? 9 1 . 9 7 3 7 3 . 1 0 0 0 . 4 3 8 1 0 ? 9 5 . 4 0 8 7 3 . 2 0 0 0 . 4 3 2 6 9 ? 9 9 . 1 2 8 2 f r e q m a g s 1 1 a n g s 1 1 3 . 3 0 0 0 . 4 2 7 7 7 ? 1 0 2 . 7 4 8 3 . 4 0 0 0 . 4 2 8 5 9 ? 1 0 7 . 1 6 7 3 . 5 0 0 0 . 4 3 3 6 5 ? 1 1 1 . 8 8 3 3 . 6 0 0 0 . 4 3 8 4 9 ? 1 1 7 . 5 4 8 3 . 7 0 0 0 . 4 4 4 7 5 ? 1 2 3 . 8 5 6 3 . 8 0 0 0 . 4 4 8 0 0 ? 1 3 0 . 3 9 9 3 . 9 0 0 0 . 4 5 2 2 3 ? 1 3 6 . 7 4 4 4 . 0 0 0 0 . 4 5 5 5 5 ? 1 4 2 . 7 6 6 4 . 1 0 0 0 . 4 5 3 1 3 ? 1 4 9 . 2 6 9 4 . 2 0 0 0 . 4 5 6 2 2 ? 1 5 4 . 8 8 4 4 . 3 0 0 0 . 4 5 5 5 5 ? 1 5 9 . 6 8 0 4 . 4 0 0 0 . 4 6 1 0 8 ? 1 6 4 . 9 1 6 4 . 5 0 0 0 . 4 5 3 2 5 ? 1 6 8 . 4 5 2 4 . 6 0 0 0 . 4 5 0 5 4 ? 1 7 3 . 4 6 2 4 . 7 0 0 0 . 4 5 2 0 0 ? 1 7 6 . 6 9 7 4 . 8 0 0 0 . 4 5 0 4 3 1 7 8 . 8 2 4 4 . 9 0 0 0 . 4 5 2 8 2 1 7 4 . 9 4 7 5 . 0 0 0 0 . 4 4 2 8 7 1 7 0 . 2 3 7 5 . 1 0 0 0 . 4 4 9 0 9 1 6 6 . 6 1 7 5 . 2 0 0 0 . 4 4 2 9 4 1 6 2 . 7 8 6 5 . 3 0 0 0 . 4 4 5 5 8 1 5 8 . 7 6 6 5 . 4 0 0 0 . 4 5 4 1 7 1 5 3 . 1 9 5 5 . 5 0 0 0 . 4 6 0 3 8 1 4 7 . 7 2 1 5 . 6 0 0 0 . 4 7 1 2 8 1 3 9 . 7 6 0 5 . 7 0 0 0 . 4 7 4 3 9 1 3 2 . 6 5 7 5 . 8 0 0 0 . 4 8 6 0 4 1 2 5 . 7 8 2 5 . 9 0 0 0 . 5 0 6 3 7 1 2 1 . 1 1 0 6 . 0 0 0 0 . 5 2 1 7 2 1 1 5 . 4 0 0 f r e q u n i t g h z k e y w o r d r p a r a m t y p e s i m p e d a n c e 5 0 : d a t a f o r m a t m a f i g u r e 5 . s - p a r a m e t e r d a t a f o r t h e r f i n p u t 0 ? 3 0 ? 5 ? 1 0 ? 2 5 ? 2 0 ? 1 5 0 2 7 2 0 - 0 0 6 6 5 4 3 2 1 0 r f i n p u t f r e q u e n c y ( g h z ) r f i n p u t p o w e r ( d b m ) v d d = 3 v v p = 3 v t a = + 8 5 q c t a = ? 4 0 q c t a = + 2 5 q c f i g u r e 6 . i n p u t s e n s i t i v i t y 0 ? 1 0 0 ? 9 0 ? 8 0 ? 7 0 ? 6 0 ? 5 0 ? 4 0 ? 3 0 ? 2 0 ? 1 0 0 2 7 2 0 - 0 0 7 ? 2 k h z ? 1 k h z 9 0 0 m h z 1 k h z 2 k h z f r e q u e n c y o u t p u t p o w e r ( d b ) v d d = 3 v , v p = 5 v i c p = 5 m a p f d f r e q u e n c y = 2 0 0 k h z l o o p b a n d w i d t h = 2 0 k h z r e s b a n d w i d t h = 1 0 h z v i d e o b a n d w i d t h = 1 0 h z s w e e p = 1 . 9 s e c o n d s a v e r a g e s = 1 0 ? 9 3 . 0 d b c / h z r e f l e v e l = ? 1 4 . 3 d b m f i g u r e 7 . p h a s e n o i s e ( 9 0 0 m h z , 2 0 0 k h z , a n d 2 0 k h z ) ? 4 0 ? 1 4 0 ? 1 3 0 ? 1 2 0 ? 1 1 0 ? 1 0 0 ? 9 0 ? 8 0 ? 7 0 ? 6 0 ? 5 0 0 2 7 2 0 - 0 0 8 1 0 0 h z 1 m h z f r e q u e n c y o f f s e t f r o m 9 0 0 m h z c a r r i e r o u t p u t p o w e r ( d b ) 1 0 d b / d i v r l = ? 4 0 d b c / h z r m s n o i s e = 0 . 3 6 q f i g u r e 8 . i n t e g r a t e d p h a s e n o i s e ( 9 0 0 m h z , 2 0 0 k h z , a n d 2 0 k h z ) 0 ? 1 0 0 ? 9 0 ? 8 0 ? 7 0 ? 6 0 ? 5 0 ? 4 0 ? 3 0 ? 2 0 ? 1 0 0 2 7 2 0 - 0 0 9 ? 4 0 0 k h z ? 2 0 0 k h z 9 0 0 m h z 2 0 0 k h z 4 0 0 k h z f r e q u e n c y o u t p u t p o w e r ( d b ) r e f l e v e l = ? 1 4 . 0 d b m v d d = 3 v , v p = 5 v i c p = 5 m a p f d f r e q u e n c y = 2 0 0 k h z l o o p b a n d w i d t h = 2 0 k h z r e s b a n d w i d t h = 1 k h z v i d e o b a n d w i d t h = 1 k h z s w e e p = 2 . 5 s e c o n d s a v e r a g e s = 3 0 ? 9 1 . 0 d b c / h z f i g u r e 9 . r e f e r e n c e s p u r s ( 9 0 0 m h z , 2 0 0 k h z , a n d 2 0 k h z ) ? 8 3 . 5 d b c / h z 0 ? 1 0 0 ? 9 0 ? 8 0 ? 7 0 ? 6 0 ? 5 0 ? 4 0 ? 3 0 ? 2 0 ? 1 0 0 2 7 2 0 - 0 1 0 ? 2 k h z ? 1 k h z 5 8 0 0 m h z 1 k h z 2 k h z f r e q u e n c y o u t p u t p o w e r ( d b ) r e f l e v e l = ? 1 0 d b m v d d = 3 v , v p = 5 v i c p = 5 m a p f d f r e q u e n c y = 1 m h z l o o p b a n d w i d t h = 1 0 0 k h z r e s b a n d w i d t h = 1 0 h z v i d e o b a n d w i d t h = 1 0 h z s w e e p = 1 . 9 s e c o n d s a v e r a g e s = 1 0 f i g u r e 1 0 . p h a s e n o i s e ( 5 . 8 g h z , 1 m h z , a n d 1 0 0 k h z ) d a t a s h e e t a d f 4 1 0 6 r e v . e | p a g e 9 o f 2 4 ? 4 0 ? 1 4 0 ? 1 3 0 ? 1 2 0 ? 1 1 0 ? 1 0 0 ? 9 0 ? 8 0 ? 7 0 ? 6 0 ? 5 0 0 2 7 2 0 - 0 1 1 1 0 0 h z 1 m h z f r e q u e n c y o f f s e t f r o m 5 8 0 0 m h z c a r r i e r p h a s e n o i s e ( d b c / h z ) 1 0 d b / d i v r l = ? 4 0 d b c / h z r m s n o i s e = 1 . 8 q f i g u r e 1 1 . i n t e g r a t e d p h a s e n o i s e ( 5 . 8 g h z , 1 m h z , a n d 1 0 0 k h z ) 0 ? 1 0 0 ? 9 0 ? 8 0 ? 7 0 ? 6 0 ? 5 0 ? 4 0 ? 3 0 ? 2 0 ? 1 0 0 2 7 2 0 - 0 1 2 ? 2 m ? 1 m 5 8 0 0 1 m 2 m f r e q u e n c y ( h z ) o u t p u t p o w e r ( d b ) r e f l e v e l = ? 1 0 d b m ? 6 5 . 0 d b c ? 6 6 . 0 d b c v d d = 3 v , v p = 5 v i c p = 5 m a p f d f r e q u e n c y = 1 m h z l o o p b a n d w i d t h = 1 0 0 k h z r e s b a n d w i d t h = 1 k h z v i d e o b a n d w i d t h = 1 k h z s w e e p = 1 3 s e c o n d s a v e r a g e s = 1 f i g u r e 1 2 . r e f e r e n c e s p u r s ( 5 . 8 g h z , 1 m h z , a n d 1 0 0 k h z ) ? 6 0 ? 1 0 0 ? 9 0 ? 8 0 ? 7 0 0 2 7 2 0 - 0 1 3 1 0 0 ? 4 0 ? 2 0 0 2 0 4 0 6 0 8 0 t e m p e r a t u r e ( q c ) p h a s e n o i s e ( d b c / h z ) v d d = 3 v v p = 3 v f i g u r e 1 3 . p h a s e n o i s e ( 5 . 8 g h z , 1 m h z , a n d 1 0 0 k h z ) v s . t e m p e r a t u r e ? 5 ? 1 0 5 ? 9 5 ? 8 5 ? 7 5 ? 6 5 ? 5 5 ? 4 5 ? 3 5 ? 2 5 ? 1 5 0 2 7 2 0 - 0 1 4 5 0 1 2 3 4 t u n n i n g v o l t a g e ( v ) f i r s t r e f e r e n c e s p u r ( d b c ) v d d = 3 v v p = 5 v f i g u r e 1 4 . r e f e r e n c e s p u r s v s . v t u n e ( 5 . 8 g h z , 1 m h z , a n d 1 0 0 k h z ) ? 1 2 0 ? 1 8 0 ? 1 7 0 ? 1 6 0 ? 1 5 0 ? 1 4 0 ? 1 3 0 0 2 7 2 0 - 0 1 5 1 0 0 m 1 0 k 1 0 0 k 1 m 1 0 m p h a s e e t e c t o r f r e q u e n c y ( h z ) p h a s e n o i s e ( d b c / h z ) v d d = 3 v v p = 5 v f i g u r e 1 5 . p h a s e n o i s e ( r e f e r r e d t o c p o u t p u t ) v s . p f d f r e q u e n c y ? 66 5 4 3 2 1 0 ? 1 ? 2 ? 3 ? 4 ? 5 0 2 7 2 0 - 0 1 6 5 . 0 0 0 . 5 1 . 0 1 . 5 2 . 0 2 . 5 3 . 0 3 . 5 4 . 0 4 . 5 v c p ( v ) i c p ( m a ) v p p = 5 v i c p s e t t l i n g = 5 m a f i g u r e 1 6 . c h a r g e p u m p o u t p u t c h a r a c t e r i s t i c s a d f 4 1 0 6 d a t a s h e e t r e v . e | p a g e 1 0 o f 2 4 g e n e r a l d e s c r i p t i o n r e f e r e n c e i n p u t s e c t i o n t h e r e f e r e n c e i n p u t s t a g e i s s h o w n i n f i g u r e 1 7 . s w 1 a n d s w 2 a r e n o r m a l l y c l o s e d s w i t c h e s . s w 3 i s a n o r m a l l y o p e n s w i t c h . w h e n p o w e r - d o w n i s i n i t i a t e d , s w 3 i s c l o s e d a n d s w 1 a n d s w 2 a r e o p e n e d . t h i s e n s u r e s t h a t t h e r e i s n o l o a d i n g o f t h e r e f i n p i n o n p o w e r - d o w n . 0 2 7 2 0 - 0 1 7 1 0 0 k : n c r e f i n n c n o s w 1 s w 2 b u f f e r s w 3 t o r c o u n t e r p o w e r - d o w n c o n t r o l f i g u r e 1 7 . r e f e r e n c e i n p u t s t a g e r f i n p u t s t a g e t h e r f i n p u t s t a g e i s s h o w n i n f i g u r e 1 8 . i t i s f o l l o w e d b y a 2 - s t a g e l i m i t i n g a m p l i f i e r t o g e n e r a t e t h e c m l c l o c k l e v e l s n e e d e d f o r t h e p r e s c a l e r . 0 2 7 2 0 - 0 1 8 5 0 0 : 1 . 6 v 5 0 0 : a g n d r f i n a r f i n b a v d d b i a s g e n e r a t o r f i g u r e 1 8 . r f i n p u t s t a g e p r e s c a l e r ( p / p + 1 ) t h e d u a l - m o d u l u s p r e s c a l e r ( p / p + 1 ) , a l o n g w i t h t h e a c o u n t e r a n d b c o u n t e r , e n a b l e s t h e l a r g e d i v i s i o n r a t i o , n , t o b e r e a l i z e d ( n = b p + a ) . t h e d u a l - m o d u l u s p r e s c a l e r , o p e r a t i n g a t c m l l e v e l s , t a k e s t h e c l o c k f r o m t h e r f i n p u t s t a g e a n d d i v i d e s i t d o w n t o a m a n a g e a b l e f r e q u e n c y f o r t h e c m o s a c o u n t e r a n d b c o u n t e r . t h e p r e s c a l e r i s p r o g r a m m a b l e . i t c a n b e s e t i n s o f t - w a r e t o 8 / 9 , 1 6 / 1 7 , 3 2 / 3 3 , o r 6 4 / 6 5 . i t i s b a s e d o n a s y n c h r o n o u s 4 / 5 c o r e . t h e r e i s a m i n i m u m d i v i d e r a t i o p o s s i b l e f o r f u l l y c o n t i g u o u s o u t p u t f r e q u e n c i e s . t h i s m i n i m u m i s d e t e r m i n e d b y p , t h e p r e s c a l e r v a l u e , a n d i s g i v e n b y ( p 2 ? p ) . a c o u n t e r a n d b c o u n t e r t h e a c o u n t e r a n d b c m o s c o u n t e r c o m b i n e w i t h t h e d u a l m o d u l u s p r e s c a l e r t o a l l o w a w i d e r a n g i n g d i v i s i o n r a t i o i n t h e p l l f e e d b a c k c o u n t e r . t h e c o u n t e r s a r e s p e c i f i e d t o w o r k w h e n t h e p r e s c a l e r o u t p u t i s 3 2 5 m h z o r l e s s . t h u s , w i t h a n r f i n p u t f r e q u e n c y o f 4 . 0 g h z , a p r e s c a l e r v a l u e o f 1 6 / 1 7 i s v a l i d , b u t a v a l u e o f 8 / 9 i s n o t v a l i d . p u l s e s w a l l o w f u n c t i o n t h e a c o u n t e r a n d b c o u n t e r , i n c o n j u n c t i o n w i t h t h e d u a l - m o d u l u s p r e s c a l e r , m a k e i t p o s s i b l e t o g e n e r a t e o u t p u t f r e q u e n c i e s t h a t a r e s p a c e d o n l y b y t h e r e f e r e n c e f r e q u e n c y d i v i d e d b y r . t h e e q u a t i o n f o r t h e v c o f r e q u e n c y i s > @ r r e f i n f a b p v c o f u u w h e r e : f v c o i s t h e o u t p u t f r e q u e n c y o f t h e e x t e r n a l v o l t a g e c o n t r o l l e d o s c i l l a t o r ( v c o ) . p i s t h e p r e s e t m o d u l u s o f t h e d u a l - m o d u l u s p r e s c a l e r ( 8 / 9 , 1 6 / 1 7 , e t c . ) . b i s t h e p r e s e t d i v i d e r a t i o o f t h e b i n a r y 1 3 - b i t c o u n t e r ( 3 t o 8 1 9 1 ) . a i s t h e p r e s e t d i v i d e r a t i o o f t h e b i n a r y 6 - b i t s w a l l o w c o u n t e r ( 0 t o 6 3 ) . f r e f i n i s t h e e x t e r n a l r e f e r e n c e f r e q u e n c y o s c i l l a t o r . l o a d l o a d f r o m r f i n p u t s t a g e p r e s c a l e r p / p + 1 1 3 - b i t b c o u n t e r t o p f d 6 - b i t a c o u n t e r n d i v i d e r m o d u l u s c o n t r o l n = b p + a 0 2 7 2 0 - 0 1 9 f i g u r e 1 9 . a a n d b c o u n t e r s r c o u n t e r t h e 1 4 - b i t r c o u n t e r a l l o w s t h e i n p u t r e f e r e n c e f r e q u e n c y t o b e d i v i d e d d o w n t o p r o d u c e t h e r e f e r e n c e c l o c k t o t h e p h a s e f r e q u e n c y d e t e c t o r ( p f d ) . d i v i s i o n r a t i o s f r o m 1 t o 1 6 , 3 8 3 a r e a l l o w e d . d a t a s h e e t a d f 4 1 0 6 r e v . e | p a g e 1 1 o f 2 4 p h a s e f r e q u e n c y d e t e c t o r ( p f d ) a n d c h a r g e p u m p t h e p f d t a k e s i n p u t s f r o m t h e r c o u n t e r a n d n c o u n t e r ( n = b p + a ) a n d p r o d u c e s a n o u t p u t p r o p o r t i o n a l t o t h e p h a s e a n d f r e q u e n c y d i f f e r e n c e b e t w e e n t h e m . f i g u r e 2 0 i s a s i m p l i f i e d s c h e m a t i c . t h e p f d i n c l u d e s a p r o g r a m m a b l e d e l a y e l e m e n t t h a t c o n t r o l s t h e w i d t h o f t h e a n t i b a c k l a s h p u l s e . t h i s p u l s e e n s u r e s t h a t t h e r e i s n o d e a d z o n e i n t h e p f d t r a n s f e r f u n c t i o n a n d m i n i m i z e s p h a s e n o i s e a n d r e f e r e n c e s p u r s . t w o b i t s i n t h e r e f e r e n c e c o u n t e r l a t c h , a b p 2 a n d a b p 1 , c o n t r o l t h e w i d t h o f t h e p u l s e . s e e t a b l e 7 . h i h i d 1 d 2 q 1 q 2 c l r 2 c p u 1 u 2 u p d o w n a b p 2 a b p 1 c p g n d u 3 r d i v i d e r p r o g r a m m a b l e d e l a y n d i v i d e r v p c h a r g e p u m p 0 2 7 2 0 - 0 2 0 c l r 1 f i g u r e 2 0 . p f d s i m p l i f i e d s c h e m a t i c m u x o u t a n d l o c k d e t e c t t h e o u t p u t m u l t i p l e x e r o n t h e a d f 4 1 0 6 a l l o w s t h e u s e r t o a c c e s s v a r i o u s i n t e r n a l p o i n t s o n t h e c h i p . t h e s t a t e o f m u x o u t i s c o n t r o l l e d b y m 3 , m 2 , a n d m 1 i n t h e f u n c t i o n l a t c h . t a b l e 9 s h o w s t h e f u l l t r u t h t a b l e . f i g u r e 2 1 s h o w s t h e m u x o u t s e c t i o n i n b l o c k d i a g r a m f o r m . l o c k d e t e c t m u x o u t c a n b e p r o g r a m m e d f o r t w o t y p e s o f l o c k d e t e c t : d i g i t a l l o c k d e t e c t a n d a n a l o g l o c k d e t e c t . d i g i t a l l o c k d e t e c t i s a c t i v e h i g h . w h e n l d p i n t h e r c o u n t e r l a t c h i s s e t t o 0 , d i g i t a l l o c k d e t e c t i s s e t h i g h w h e n t h e p h a s e e r r o r o n t h r e e c o n s e c u t i v e p h a s e d e t e c t o r c y c l e s i s l e s s t h a n 1 5 n s . w i t h l d p s e t t o 1 , f i v e c o n s e c u t i v e c y c l e s o f l e s s t h a n 1 5 n s a r e r e q u i r e d t o s e t t h e l o c k d e t e c t . i t s t a y s s e t h i g h u n t i l a p h a s e e r r o r o f g r e a t e r t h a n 2 5 n s i s d e t e c t e d o n a n y s u b s e q u e n t p d c y c l e . t h e n - c h a n n e l , o p e n - d r a i n , a n a l o g l o c k d e t e c t s h o u l d b e o p e r a t e d w i t h a n e x t e r n a l p u l l - u p r e s i s t o r o f 1 0 k n o m i n a l . w h e n l o c k i s d e t e c t e d , t h i s o u t p u t i s h i g h w i t h n a r r o w , l o w - g o i n g p u l s e s . 0 2 7 2 0 - 0 2 1 d g n d d v d d c o n t r o l m u x a n a l o g l o c k d e t e c t d i g i t a l l o c k d e t e c t r c o u n t e r o u t p u t n c o u n t e r o u t p u t s d o u t m u x o u t f i g u r e 2 1 . m u x o u t c i r c u i t i n p u t s h i f t r e g i s t e r t h e a d f 4 1 0 6 d i g i t a l s e c t i o n i n c l u d e s a 2 4 - b i t i n p u t s h i f t r e g i s t e r , a 1 4 - b i t r c o u n t e r , a n d a 1 9 - b i t n c o u n t e r , c o m p r i s i n g a 6 - b i t a c o u n t e r a n d a 1 3 - b i t b c o u n t e r . d a t a i s c l o c k e d i n t o t h e 2 4 - b i t s h i f t r e g i s t e r o n e a c h r i s i n g e d g e o f c l k . t h e d a t a i s c l o c k e d i n m s b f i r s t . d a t a i s t r a n s f e r r e d f r o m t h e s h i f t r e g i s t e r t o o n e o f f o u r l a t c h e s o n t h e r i s i n g e d g e o f l e . t h e d e s t i n a t i o n l a t c h i s d e t e r m i n e d b y t h e s t a t e o f t h e t w o c o n t r o l b i t s ( c 2 , c 1 ) i n t h e s h i f t r e g i s t e r . t h e s e a r e t h e t w o l s b s , d b 1 a n d d b 0 , a s s h o w n i n t h e t i m i n g d i a g r a m o f f i g u r e 2 . t h e t r u t h t a b l e f o r t h e s e b i t s i s s h o w n i n t a b l e 5 . t a b l e 6 s h o w s a s u m m a r y o f h o w t h e l a t c h e s a r e p r o g r a m m e d . t a b l e 5 . c 1 , c 2 t r u t h t a b l e c o n t r o l b i t s c 2 c 1 d a t a l a t c h 0 0 r c o u n t e r 0 1 n c o u n t e r ( a a n d b ) 1 0 f u n c t i o n l a t c h ( i n c l u d i n g p r e s c a l e r ) 1 1 i n i t i a l i z a t i o n l a t c h a d f 4 1 0 6 d a t a s h e e t r e v . e | p a g e 1 2 o f 2 4 t a b l e 6 . l a t c h s u m m a r y d b 2 0 d b 1 9 d b 1 8 d b 1 7 d b 1 6 d b 1 5 d b 1 4 d b 1 3 d b 1 2 d b 1 1 d b 1 0 d b 9 d b 8 d b 7 d b 6 d b 5 d b 4 d b 3 d b 2 d b 1 d b 0 c 2 ( 0 ) c 1 ( 0 ) r 1 r 2 r 3 r 4 r 5 r 6 r 7 r 8 r 9 r 1 0 r 1 1 r 1 2 r 1 3 r 1 4 a b p 1 a b p 2 t 1 t 2 l d p d b 2 1 d b 2 2 d b 2 3 0 0 x d b 2 0 d b 1 9 d b 1 8 d b 1 7 d b 1 6 d b 1 5 d b 1 4 d b 1 3 d b 1 2 d b 1 1 d b 1 0 d b 9 d b 8 d b 7 d b 6 d b 5 d b 4 d b 3 d b 2 d b 1 d b 0 c 2 ( 0 ) c 1 ( 1 ) a 1 a 2 a 3 a 4 a 5 b 1 b 2 b 3 b 4 b 5 b 6 b 7 b 8 b 9 b 1 0 b 1 1 b 1 2 b 1 3 a 6 d b 2 1 d b 2 2 d b 2 3 g 1 x x d b 2 0 d b 1 9 d b 1 8 d b 1 7 d b 1 6 d b 1 5 d b 1 4 d b 1 3 d b 1 2 d b 1 1 d b 1 0 d b 9 d b 8 d b 7 d b 6 d b 5 d b 4 d b 3 d b 2 d b 1 d b 0 c 2 ( 1 ) c 1 ( 0 ) f 1 p d 1 m 1 m 2 m 3 f 3 p 1 p 2 c p i 1 c p i 2 c p i 5 c p i 6 t c 4 p d 2 f 2 c p i 3 c p i 4 d b 2 1 t c 3 t c 2 t c 1 d b 2 2 d b 2 3 f 4 f 5 d b 2 0 d b 1 9 d b 1 8 d b 1 7 d b 1 6 d b 1 5 d b 1 4 d b 1 3 d b 1 2 d b 1 1 d b 1 0 d b 9 d b 8 d b 7 d b 6 d b 5 d b 4 d b 3 d b 2 d b 1 d b 0 c 2 ( 1 ) c 1 ( 1 ) f 1 p d 1 m 1 m 2 m 3 f 3 p 1 p 2 c p i 1 c p i 2 c p i 5 c p i 6 t c 4 p d 2 f 2 c p i 3 c p i 4 d b 2 1 t c 3 t c 2 t c 1 d b 2 2 d b 2 3 f 4 f 5 r e f e r e n c e c o u n t e r l a t c h r e s e r v e d l o c k d e t e c t p r e c i s i o n t e s t m o d e b i t s a n t i - b a c k l a s h w i d t h 1 4 - b i t r e f e r e n c e c o u n t e r c o n t r o l b i t s r e s e r v e d 1 3 - b i t b c o u n t e r 6 - b i t a c o u n t e r c o n t r o l b i t s n c o u n t e r l a t c h c p g a i n f u n c t i o n l a t c h p r e s c a l e r v a l u e p o w e r - d o w n 2 c u r r e n t s e t t i n g 2 c u r r e n t s e t t i n g 1 t i m e r c o u n t e r c o n t r o l f a s t l o c k m o d e f a s t l o c k e n a b l e c p t h r e e - s t a t e p d p o l a r i t y m u x o u t c o n t r o l p o w e r - d o w n 1 c o u n t e r r e s e t c o n t r o l b i t s p r e s c a l e r v a l u e p o w e r - d o w n 2 c u r r e n t s e t t i n g 2 c u r r e n t s e t t i n g 1 t i m e r c o u n t e r c o n t r o l f a s t l o c k m o d e f a s t l o c k e n a b l e c p t h r e e - s t a t e p d p o l a r i t y m u x o u t c o n t r o l p o w e r - d o w n 1 c o u n t e r r e s e t c o n t r o l b i t s i n i t i a l i z a t i o n l a t c h 0 2 7 2 0 - 0 2 2 d a t a s h e e t a d f 4 1 0 6 r e v . e | p a g e 1 3 o f 2 4 t a b l e 7 . r e f e r e n c e c o u n t e r l a t c h m a p l d p 01 a b p 2 a b p 1 0 0 2 . 9 n s 0 1 1 . 3 n s 1 0 6 . 0 n s 1 1 2 . 9 n s r 1 4 r 1 3 r 1 2 . . . . . . . . . . r 3 r 2 r 1 0 0 0 . . . . . . . . . . 0 0 1 1 0 0 0 . . . . . . . . . . 0 1 0 2 0 0 0 . . . . . . . . . . 0 1 1 3 0 0 0 . . . . . . . . . . 1 0 0 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1 1 . . . . . . . . . . 1 0 0 1 6 3 8 0 1 1 1 . . . . . . . . . . 1 0 1 1 6 3 8 1 1 1 1 . . . . . . . . . . 1 1 0 1 6 3 8 2 1 1 1 . . . . . . . . . . 1 1 1 1 6 3 8 3 x = d o n ? t c a r e d b 2 0 d b 1 9 d b 1 8 d b 1 7 d b 1 6 d b 1 5 d b 1 4 d b 1 3 d b 1 2 d b 1 1 d b 1 0 d b 9 d b 8 d b 7 d b 6 d b 5 d b 4 d b 3 d b 2 d b 1 d b 0 c 2 ( 0 ) c 1 ( 0 ) r 1 r 2 r 3 r 4 r 5 r 6 r 7 r 8 r 9 r 1 0 r 1 1 r 1 2 r 1 3 r 1 4 a b p 1 a b p 2 t 1 t 2 l d p d b 2 1 d b 2 2 d b 2 3 0 0 x r e s e r v e d l o c k d e t e c t p r e c i s i o n t e s t m o d e b i t s a n t i - b a c k l a s h w i d t h 1 4 - b i t r e f e r e n c e c o u n t e r c o n t r o l b i t s d i v i d e r a t i o a n t i b a c k l a s h p u l s e w i d t h t e s t m o d e b i t s s h o u l d b e s e t t o 0 0 f o r n o r m a l o p e r a t i o n . o p e r a t i o n t h r e e c o n s e c u t i v e c y c l e s o f p h a s e d e l a y l e s s t h a n 1 5 n s m u s t o c c u r b e f o r e l o c k d e t e c t i s s e t . f i v e c o n s e c u t i v e c y c l e s o f p h a s e d e l a y l e s s t h a n 1 5 n s m u s t o c c u r b e f o r e l o c k d e t e c t i s s e t . b o t h o f t h e s e b i t s m u s t b e s e t t o 0 f o r n o r m a l o p e r a t i o n . 0 2 7 2 0 - 0 2 3 a d f 4 1 0 6 d a t a s h e e t r e v . e | p a g e 1 4 o f 2 4 t a b l e 8 . n ( a , b ) c o u n t e r l a t c h m a p d b 2 0 d b 1 9 d b 1 8 d b 1 7 d b 1 6 d b 1 5 d b 1 4 d b 1 3 d b 1 2 d b 1 1 d b 1 0 d b 9 d b 8 d b 7 d b 6 d b 5 d b 4 d b 3 d b 2 d b 1 d b 0 c 2 ( 0 ) c 1 ( 1 ) a 1 a 2 a 3 a 4 a 5 b 1 b 2 b 3 b 4 b 5 b 6 b 7 b 8 b 9 b 1 0 b 1 1 b 1 2 b 1 3 a 6 d b 2 1 d b 2 2 d b 2 3 g 1 0 0 0 1 1 0 f 4 ( f u n c t i o n l a t c h ) f a s t l o c k e n a b l e 1 1 a 6 a 5 . . . . . . . . . . a 2 a 1 0 0 . . . . . . . . . . 0 0 0 0 0 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e b i t s a r e n o t u s e d b y t h e d e v i c e a n d a r e d o n ' t c a r e b i t s . o p e r a t i o n c p g a i n c h a r g e p u m p c u r r e n t s e t t i n g 1 i s p e r m a n e n t l y u s e d . c h a r g e p u m p c u r r e n t s e t t i n g 2 i s p e r m a n e n t l y u s e d . c h a r g e p u m p c u r r e n t s e t t i n g 1 i s u s e d . c h a r g e p u m p c u r r e n t i s s w i t c h e d t o s e t t i n g 2 . t h e t i m e s p e n t i n s e t t i n g 2 i s d e p e n d e n t o n w h i c h f a s t l o c k m o d e i s u s e d . s e e f u n c t i o n l a t c h d e s c r i p t i o n . n = b p + a , p i s p r e s c a l e r v a l u e s e t i n t h e f u n c t i o n l a t c h . b m u s t b e g r e a t e r t h a n o r e q u a l t o a . f o r c o n t i n u o u s l y a d j a c e n t v a l u e s o f ( n u f r e f ) , a t t h e o u t p u t , n m i n i s ( p 2 ? p ) . 0 2 7 2 0 - 0 2 4 d a t a s h e e t a d f 4 1 0 6 r e v . e | p a g e 1 5 o f 2 4 t a b l e 9 . f u n c t i o n l a t c h m a p p 2 p 1 0 0 8 / 9 0 1 1 6 / 1 7 1 0 3 2 / 3 3 1 1 6 4 / 6 5 p d 2 p d 1 m o d e 0 x x 1 x 0 1 0 1 1 1 1 c p i 6 c p i 5 c p i 4 c p i 3 c p i 2 c p i 1 3 k : 5 . 1 k : 1 1 k : 0 0 0 1 . 0 6 0 . 6 2 5 0 . 2 8 9 0 0 1 2 . 1 2 1 . 2 5 0 . 5 8 0 0 1 0 3 . 1 8 1 . 8 7 5 0 . 8 7 0 0 1 1 4 . 2 4 2 . 5 1 . 1 6 0 1 0 0 5 . 3 0 3 . 1 2 5 1 . 4 5 0 1 0 1 6 . 3 6 3 . 7 5 1 . 7 3 0 1 1 0 7 . 4 2 4 . 3 7 5 2 . 0 2 0 1 1 1 8 . 5 0 5 . 0 2 . 3 2 0 t c 4 t c 3 t c 2 t c 1 0 0 0 0 3 0 0 0 1 7 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 5 0 1 0 0 1 9 0 1 0 1 2 3 0 1 1 0 2 7 0 1 1 1 3 1 1 0 0 0 3 5 1 0 0 1 3 9 1 0 1 0 4 3 1 0 1 1 4 7 1 1 0 0 5 1 1 1 0 1 5 5 1 1 1 0 5 9 1 1 1 1 6 3 f 4 01 1 m 3 m 2 m 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 f 3 01 f 2 01 f 1 01 d b 2 0 d b 1 9 d b 1 8 d b 1 7 d b 1 6 d b 1 5 d b 1 4 d b 1 3 d b 1 2 d b 1 1 d b 1 0 d b 9 d b 8 d b 7 d b 6 d b 5 d b 4 d b 3 d b 2 d b 1 d b 0 c 2 ( 1 ) c 1 ( 0 ) f 1 p d 1 m 1 m 2 m 3 f 3 p 1 p 2 c p i 1 c p i 2 c p i 5 c p i 6 t c 4 p d 2 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u t t i m e o u t ( p f d c y c l e s ) i c p ( m a ) a s y n c h r o n o u s p o w e r - d o w n n o r m a l o p e r a t i o n a s y n c h r o n o u s p o w e r - d o w n s y n c h r o n o u s p o w e r - d o w n c e p i n p r e s c a l e r v a l u e p d p o l a r i t y 0 2 7 2 0 - 0 2 5 a d f 4 1 0 6 d a t a s h e e t r e v . e | p a g e 1 6 o f 2 4 t a b l e 1 0 . i n i t i a l i z a t i o n l a t c h m a p p 2 p 1 0 0 8 / 9 0 1 1 6 / 1 7 1 0 3 2 / 3 3 1 1 6 4 / 6 5 p d 2 p d 1 m o d e 0 x x 1 x 0 1 0 1 1 1 1 c p i 6 c p i 5 c p i 4 c p i 3 c p i 2 c p i 1 3 k : 5 . 1 k : 1 1 k : 0 0 0 1 . 0 6 0 . 6 2 5 0 . 2 8 9 0 0 1 2 . 1 2 1 . 2 5 0 . 5 8 0 0 1 0 3 . 1 8 1 . 8 7 5 0 . 8 7 0 0 1 1 4 . 2 4 2 . 5 1 . 1 6 0 1 0 0 5 . 3 0 3 . 1 2 5 1 . 4 5 0 1 0 1 6 . 3 6 3 . 7 5 1 . 7 3 0 1 1 0 7 . 4 2 4 . 3 7 5 2 . 0 2 0 1 1 1 8 . 5 0 5 . 0 2 . 3 2 0 t c 4 t c 3 t c 2 t c 1 0 0 0 0 3 0 0 0 1 7 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 5 0 1 0 0 1 9 0 1 0 1 2 3 0 1 1 0 2 7 0 1 1 1 3 1 1 0 0 0 3 5 1 0 0 1 3 9 1 0 1 0 4 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m p o u t p u t n o r m a l f a s t l o c k d i s a b l e d f a s t l o c k m o d e 1 f a s t l o c k m o d e 2 f a s t l o c k m o d e t h r e e - s t a t e o u t p u t d i g i t a l l o c k d e t e c t ( a c t i v e h i g h ) n d i v i d e r o u t p u t d v d d r d i v i d e r o u t p u t n - c h a n n e l o p e n - d r a i n l o c k d e t e c t s e r i a l d a t a o u t p u t d g n d o u t p u t t i m e o u t ( p f d c y c l e s ) i c p ( m a ) a s y n c h r o n o u s p o w e r - d o w n n o r m a l o p e r a t i o n a s y n c h r o n o u s p o w e r - d o w n s y n c h r o n o u s p o w e r - d o w n c e p i n p r e s c a l e r v a l u e p d p o l a r i t y 0 2 7 2 0 - 0 2 6 d a t a s h e e t a d f 4 1 0 6 r e v . e | p a g e 1 7 o f 2 4 t h e f u n c t i o n l a t c h w i t h c 2 a n d c 1 s e t t o 1 a n d 0 , r e s p e c t i v e l y , t h e o n - c h i p f u n c t i o n l a t c h i s p r o g r a m m e d . t a b l e 9 s h o w s t h e i n p u t d a t a f o r m a t f o r p r o g r a m m i n g t h e f u n c t i o n l a t c h . c o u n t e r r e s e t d b 2 ( f 1 ) i s t h e c o u n t e r r e s e t b i t . w h e n t h i s i s 1 , t h e r c o u n t e r a n d t h e n ( a , b ) c o u n t e r a r e r e s e t . f o r n o r m a l o p e r a t i o n , t h i s b i t s h o u l d b e 0 . w h e n p o w e r i n g u p , d i s a b l e t h e f 1 b i t ( s e t t o 0 ) . t h e n c o u n t e r w i l l t h e n r e s u m e c o u n t i n g i n c l o s e a l i g n m e n t w i t h t h e r c o u n t e r . ( t h e m a x i m u m e r r o r i s o n e p r e s c a l e r c y c l e ) . p o w e r - d o w n d b 3 ( p d 1 ) a n d d b 2 1 ( p d 2 ) p r o v i d e p r o g r a m m a b l e p o w e r - d o w n m o d e s . t h e y a r e e n a b l e d b y t h e c e p i n . w h e n t h e c e p i n i s l o w , t h e d e v i c e i s i m m e d i a t e l y d i s a b l e d r e g a r d l e s s o f t h e s t a t e s o f p d 2 , p d 1 . i n t h e p r o g r a m m e d a s y n c h r o n o u s p o w e r - d o w n , t h e d e v i c e p o w e r s d o w n i m m e d i a t e l y a f t e r l a t c h i n g 1 i n t o t h e p d 1 b i t , w i t h t h e c o n d i t i o n t h a t p d 2 i s l o a d e d w i t h 0 . i n t h e p r o g r a m m e d s y n c h r o n o u s p o w e r - d o w n , t h e d e v i c e p o w e r - d o w n i s g a t e d b y t h e c h a r g e p u m p t o p r e v e n t u n w a n t e d f r e q u e n c y j u m p s . o n c e t h e p o w e r - d o w n i s e n a b l e d b y w r i t i n g 1 i n t o t h e p d 1 b i t ( p r o v i d e d t h a t 1 h a s a l s o b e e n l o a d e d t o p d 2 ) , t h e n t h e d e v i c e g o e s i n t o p o w e r - d o w n d u r i n g t h e n e x t c h a r g e p u m p e v e n t . w h e n a p o w e r - d o w n i s a c t i v a t e d ( e i t h e r s y n c h r o n o u s o r a s y n c h r o n o u s m o d e , i n c l u d i n g c e p i n a c t i v a t e d p o w e r - d o w n ) , t h e f o l l o w i n g e v e n t s o c c u r : x a l l a c t i v e d c c u r r e n t p a t h s a r e r e m o v e d . x t h e r , n , a n d t i m e o u t c o u n t e r s a r e f o r c e d t o t h e i r l o a d s t a t e c o n d i t i o n s . x t h e c h a r g e p u m p i s f o r c e d i n t o t h r e e - s t a t e m o d e . x t h e d i g i t a l c l o c k d e t e c t c i r c u i t r y i s r e s e t . x t h e r f i n i n p u t i s d e b i a s e d . x t h e r e f e r e n c e i n p u t b u f f e r c i r c u i t r y i s d i s a b l e d . x t h e i n p u t r e g i s t e r r e m a i n s a c t i v e a n d c a p a b l e o f l o a d i n g a n d l a t c h i n g d a t a . m u x o u t c o n t r o l t h e o n - c h i p m u l t i p l e x e r i s c o n t r o l l e d b y m 3 , m 2 , a n d m 1 o n t h e a d f 4 1 0 6 f a m i l y . t a b l e 9 s h o w s t h e t r u t h t a b l e . f a s t l o c k e n a b l e b i t d b 9 o f t h e f u n c t i o n l a t c h i s t h e f a s t l o c k e n a b l e b i t . w h e n t h i s b i t i s 1 , f a s t l o c k i s e n a b l e d . f a s t l o c k m o d e b i t d b 1 0 o f t h e f u n c t i o n l a t c h i s t h e f a s t l o c k m o d e b i t . w h e n f a s t l o c k i s e n a b l e d , t h i s b i t d e t e r m i n e s w h i c h f a s t l o c k m o d e i s u s e d . i f t h e f a s t l o c k m o d e b i t i s 0 , t h e n f a s t l o c k m o d e 1 i s s e l e c t e d ; a n d i f t h e f a s t l o c k m o d e b i t i s 1 , t h e n f a s t l o c k m o d e 2 i s s e l e c t e d . f a s t l o c k m o d e 1 t h e c h a r g e p u m p c u r r e n t i s s w i t c h e d t o t h e c o n t e n t s o f c u r r e n t s e t t i n g 2 . t h e d e v i c e e n t e r s f a s t l o c k w h e n 1 i s w r i t t e n t o t h e c p g a i n b i t i n t h e n ( a , b ) c o u n t e r l a t c h . t h e d e v i c e e x i t s f a s t l o c k w h e n 0 i s w r i t t e n t o t h e c p g a i n b i t i n t h e n ( a , b ) c o u n t e r l a t c h . f a s t l o c k m o d e 2 t h e c h a r g e p u m p c u r r e n t i s s w i t c h e d t o t h e c o n t e n t s o f c u r r e n t s e t t i n g 2 . t h e d e v i c e e n t e r s f a s t l o c k w h e n 1 i s w r i t t e n t o t h e c p g a i n b i t i n t h e n ( a , b ) c o u n t e r l a t c h . t h e d e v i c e e x i t s f a s t l o c k u n d e r t h e c o n t r o l o f t h e t i m e r c o u n t e r . a f t e r t h e t i m e o u t p e r i o d , w h i c h i s d e t e r m i n e d b y t h e v a l u e i n t c 4 t o t c 1 , t h e c p g a i n b i t i n t h e n ( a , b ) c o u n t e r l a t c h i s a u t o m a t i c a l l y r e s e t t o 0 , a n d t h e d e v i c e r e v e r t s t o n o r m a l m o d e i n s t e a d o f f a s t l o c k . s e e t a b l e 9 f o r t h e t i m e o u t p e r i o d s . t i m e r c o u n t e r c o n t r o l t h e u s e r h a s t h e o p t i o n o f p r o g r a m m i n g t w o c h a r g e p u m p c u r r e n t s . t h e i n t e n t i s t h a t c u r r e n t s e t t i n g 1 i s u s e d w h e n t h e r f o u t p u t i s s t a b l e a n d t h e s y s t e m i s i n a s t a t i c s t a t e . c u r r e n t s e t t i n g 2 i s u s e d w h e n t h e s y s t e m i s d y n a m i c a n d i n a s t a t e o f c h a n g e ( t h a t i s , w h e n a n e w o u t p u t f r e q u e n c y i s p r o g r a m m e d ) . t h e n o r m a l s e q u e n c e o f e v e n t s f o l l o w s . t h e u s e r i n i t i a l l y d e c i d e s w h a t t h e p r e f e r r e d c h a r g e p u m p c u r r e n t s a r e g o i n g t o b e . f o r e x a m p l e , t h e c h o i c e m a y b e 2 . 5 m a a s c u r r e n t s e t t i n g 1 a n d 5 m a a s t h e c u r r e n t s e t t i n g 2 . s i m u l t a n e o u s l y , t h e d e c i s i o n m u s t b e m a d e a s t o h o w l o n g t h e s e c o n d a r y c u r r e n t s t a y s a c t i v e b e f o r e r e v e r t i n g t o t h e p r i m a r y c u r r e n t . t h i s i s c o n t r o l l e d b y t h e t i m e r c o u n t e r c o n t r o l b i t s , d b 1 4 t o d b 1 1 ( t c 4 t o t c 1 ) , i n t h e f u n c t i o n l a t c h . t h e t r u t h t a b l e i s g i v e n i n t a b l e 9 . t o p r o g r a m a n e w o u t p u t f r e q u e n c y , s i m p l y p r o g r a m t h e n ( a , b ) c o u n t e r l a t c h w i t h n e w v a l u e s f o r a a n d b . s i m u l t a n e o u s l y , t h e c p g a i n b i t c a n b e s e t t o 1 , w h i c h s e t s t h e c h a r g e p u m p w i t h t h e v a l u e i n c p i 6 t o c p i 4 f o r a p e r i o d o f t i m e d e t e r m i n e d b y t c 4 t o t c 1 . w h e n t h i s t i m e i s u p , t h e c h a r g e p u m p c u r r e n t r e v e r t s t o t h e v a l u e s e t b y c p i 3 t o c p i 1 . a t t h e s a m e t i m e , t h e c p g a i n b i t i n t h e n ( a , b ) c o u n t e r l a t c h i s r e s e t t o 0 a n d i s n o w r e a d y f o r t h e n e x t t i m e t h e u s e r w i s h e s t o c h a n g e t h e f r e q u e n c y . n o t e t h a t t h e r e i s a n e n a b l e f e a t u r e o n t h e t i m e r c o u n t e r . i t i s e n a b l e d w h e n f a s t l o c k m o d e 2 i s c h o s e n b y s e t t i n g t h e f a s t l o c k m o d e b i t ( d b 1 0 ) i n t h e f u n c t i o n l a t c h t o 1 . a d f 4 1 0 6 d a t a s h e e t r e v . e | p a g e 1 8 o f 2 4 c h a r g e p u m p c u r r e n t s c p i 3 , c p i 2 , a n d c p i 1 p r o g r a m c u r r e n t s e t t i n g 1 f o r t h e c h a r g e p u m p . c p i 6 , c p i 5 , a n d c p i 4 p r o g r a m c u r r e n t s e t t i n g 2 f o r t h e c h a r g e p u m p . t h e t r u t h t a b l e i s g i v e n i n t a b l e 9 . p r e s c a l e r v a l u e p 2 a n d p 1 i n t h e f u n c t i o n l a t c h s e t t h e p r e s c a l e r v a l u e s . t h e p r e s c a l e r v a l u e s h o u l d b e c h o s e n s o t h a t t h e p r e s c a l e r o u t p u t f r e q u e n c y i s a l w a y s l e s s t h a n o r e q u a l t o 3 2 5 m h z . t h e r e f o r e , w i t h a n r f f r e q u e n c y o f 4 g h z , a p r e s c a l e r v a l u e o f 1 6 / 1 7 i s v a l i d , b u t a v a l u e o f 8 / 9 i s n o t v a l i d . p d p o l a r i t y t h i s b i t s e t s t h e p h a s e d e t e c t o r p o l a r i t y b i t . s e e t a b l e 9 . c p t h r e e - s t a t e t h i s b i t c o n t r o l s t h e c p o u t p u t p i n . w i t h t h e b i t s e t h i g h , t h e c p o u t p u t i s p u t i n t o t h r e e - s t a t e . w i t h t h e b i t s e t l o w , t h e c p o u t p u t i s e n a b l e d . t h e i n i t i a l i z a t i o n l a t c h w h e n c 2 a n d c 1 = 1 a n d 1 , r e s p e c t i v e l y , t h e i n i t i a l i z a t i o n l a t c h i s p r o g r a m m e d . t h i s i s e s s e n t i a l l y t h e s a m e a s t h e f u n c t i o n l a t c h ( p r o g r a m m e d w h e n c 2 a n d c 1 = 1 a n d 0 , r e s p e c t i v e l y ) . h o w e v e r , w h e n t h e i n i t i a l i z a t i o n l a t c h i s p r o g r a m m e d , t h e r e i s a n a d d i t i o n a l i n t e r n a l r e s e t p u l s e a p p l i e d t o t h e r a n d n ( a , b ) c o u n t e r s . t h i s p u l s e e n s u r e s t h a t t h e n ( a , b ) c o u n t e r i s a t t h e l o a d p o i n t w h e n t h e n ( a , b ) c o u n t e r d a t a i s l a t c h e d a n d t h e d e v i c e b e g i n s c o u n t i n g i n c l o s e p h a s e a l i g n m e n t . i f t h e l a t c h i s p r o g r a m m e d f o r s y n c h r o n o u s p o w e r - d o w n ( c e p i n i s h i g h , p d 1 b i t i s h i g h , a n d p d 2 b i t i s l o w ) , t h e i n t e r n a l p u l s e a l s o t r i g g e r s t h i s p o w e r - d o w n . t h e p r e s c a l e r r e f e r e n c e a n d t h e o s c i l l a t o r i n p u t b u f f e r a r e u n a f f e c t e d b y t h e i n t e r n a l r e s e t p u l s e ; t h e r e f o r e , c l o s e p h a s e a l i g n m e n t i s m a i n t a i n e d w h e n c o u n t i n g r e s u m e s . w h e n t h e f i r s t n ( a , b ) c o u n t e r d a t a i s l a t c h e d a f t e r i n i t i a l i z a t i o n , t h e i n t e r n a l r e s e t p u l s e i s a g a i n a c t i v a t e d . h o w e v e r , s u c c e s s i v e n ( a , b ) c o u n t e r l o a d s a f t e r t h i s w i l l n o t t r i g g e r t h e i n t e r n a l r e s e t p u l s e . d e v i c e p r o g r a m m i n g a f t e r i n i t i a l p o w e r - u p a f t e r i n i t i a l p o w e r u p o f t h e d e v i c e , t h e r e a r e t h r e e m e t h o d s f o r p r o g r a m m i n g t h e d e v i c e : i n i t i a l i z a t i o n l a t c h , c e p i n , a n d c o u n t e r r e s e t . i n i t i a l i z a t i o n l a t c h m e t h o d x a p p l y v d d . x p r o g r a m t h e i n i t i a l i z a t i o n l a t c h ( 1 1 i n t w o l s b s o f i n p u t w o r d ) . m a k e s u r e t h a t t h e f 1 b i t i s p r o g r a m m e d t o 0 . x d o a f u n c t i o n l a t c h l o a d ( 1 0 i n t w o l s b s o f t h e c o n t r o l w o r d ) , m a k i n g s u r e t h a t t h e f 1 b i t i s p r o g r a m m e d t o a 0 . x d o a n r l o a d ( 0 0 i n t w o l s b s ) . x d o a n n ( a , b ) l o a d ( 0 1 i n t w o l s b s ) . w h e n t h e i n i t i a l i z a t i o n l a t c h i s l o a d e d , t h e f o l l o w i n g o c c u r s : x t h e f u n c t i o n l a t c h c o n t e n t s a r e l o a d e d . x a n i n t e r n a l p u l s e r e s e t s t h e r , n ( a , b ) , a n d t i m e o u t c o u n t e r s t o l o a d - s t a t e c o n d i t i o n s a n d a l s o t h r e e - s t a t e s t h e c h a r g e p u m p . n o t e t h a t t h e p r e s c a l e r b a n d g a p r e f e r e n c e a n d t h e o s c i l l a t o r i n p u t b u f f e r a r e u n a f f e c t e d b y t h e i n t e r n a l r e s e t p u l s e , a l l o w i n g c l o s e p h a s e a l i g n m e n t w h e n c o u n t i n g r e s u m e s . x l a t c h i n g t h e f i r s t n ( a , b ) c o u n t e r d a t a a f t e r t h e i n i t i a l i z a t i o n w o r d a c t i v a t e s t h e s a m e i n t e r n a l r e s e t p u l s e . s u c c e s s i v e n ( a , b ) l o a d s w i l l n o t t r i g g e r t h e i n t e r n a l r e s e t p u l s e , u n l e s s t h e r e i s a n o t h e r i n i t i a l i z a t i o n . c e p i n m e t h o d x a p p l y v d d . x b r i n g c e l o w t o p u t t h e d e v i c e i n t o p o w e r - d o w n . t h i s i s a n a s y c h r o n o u s p o w e r - d o w n i n t h a t i t h a p p e n s i m m e d i a t e l y . x p r o g r a m t h e f u n c t i o n l a t c h ( 1 0 ) . x p r o g r a m t h e r c o u n t e r l a t c h ( 0 0 ) . x p r o g r a m t h e n ( a , b ) c o u n t e r l a t c h ( 0 1 ) . x b r i n g c e h i g h t o t a k e t h e d e v i c e o u t o f p o w e r - d o w n . t h e r a n d n ( a , b ) c o u n t e r s n o w r e s u m e c o u n t i n g i n c l o s e a l i g n m e n t . n o t e t h a t a f t e r c e g o e s h i g h , a 1 s d u r a t i o n m a y b e r e q u i r e d f o r t h e p r e s c a l e r b a n d g a p v o l t a g e a n d o s c i l l a t o r i n p u t b u f f e r b i a s t o r e a c h s t e a d y s t a t e . c e c a n b e u s e d t o p o w e r t h e d e v i c e u p a n d d o w n t o c h e c k f o r c h a n n e l a c t i v i t y . t h e i n p u t r e g i s t e r d o e s n o t n e e d t o b e r e p r o g r a m m e d e a c h t i m e t h e d e v i c e i s d i s a b l e d a n d e n a b l e d a s l o n g a s i t i s p r o g r a m m e d a t l e a s t o n c e a f t e r v d d i s i n i t i a l l y a p p l i e d . c o u n t e r r e s e t m e t h o d x a p p l y v d d . x d o a f u n c t i o n l a t c h l o a d ( 1 0 i n t w o l s b s ) . a s p a r t o f t h i s , l o a d 1 t o t h e f 1 b i t . t h i s e n a b l e s t h e c o u n t e r r e s e t . x d o a n r c o u n t e r l o a d ( 0 0 i n t w o l s b s ) . x d o a n n ( a , b ) c o u n t e r l o a d ( 0 1 i n t w o l s b s ) . x d o a f u n c t i o n l a t c h l o a d ( 1 0 i n t w o l s b s ) . a s p a r t o f t h i s , l o a d 0 t o t h e f 1 b i t . t h i s d i s a b l e s t h e c o u n t e r r e s e t . t h i s s e q u e n c e p r o v i d e s t h e s a m e c l o s e a l i g n m e n t a s t h e i n i t i a l i z a t i o n m e t h o d . i t o f f e r s d i r e c t c o n t r o l o v e r t h e i n t e r n a l r e s e t . n o t e t h a t c o u n t e r r e s e t h o l d s t h e c o u n t e r s a t l o a d p o i n t a n d t h r e e - s t a t e s t h e c h a r g e p u m p b u t d o e s n o t t r i g g e r s y n c h r o n o u s p o w e r - d o w n . d a t a s h e e t a d f 4 1 0 6 r e v . e | p a g e 1 9 o f 2 4 a p p l i c a t i o n s l o c a l o s c i l l a t o r f o r l m d s b a s e s t a t i o n t r a n s m i t t e r f i g u r e 2 2 s h o w s t h e a d f 4 1 0 6 b e i n g u s e d w i t h a v c o t o p r o d u c e t h e l o f o r a n l m d s b a s e s t a t i o n . t h e r e f e r e n c e i n p u t s i g n a l i s a p p l i e d t o t h e c i r c u i t a t f r e f i n a n d , i n t h i s c a s e , i s t e r m i n a t e d i n 5 0 . a t y p i c a l b a s e s t a t i o n s y s t e m w o u l d h a v e e i t h e r a t c x o o r a n o c x o d r i v i n g t h e r e f e r e n c e i n p u t w i t h o u t a n y 5 0 t e r m i n a t i o n . t o a c h i e v e a c h a n n e l s p a c i n g o f 1 m h z a t t h e o u t p u t , t h e 1 0 m h z r e f e r e n c e i n p u t m u s t b e d i v i d e d b y 1 0 , u s i n g t h e o n - c h i p r e f e r e n c e d i v i d e r o f t h e a d f 4 1 0 6 . t h e c h a r g e p u m p o u t p u t o f t h e a d f 4 1 0 6 ( p i n 2 ) d r i v e s t h e l o o p f i l t e r . i n c a l c u l a t i n g t h e l o o p f i l t e r c o m p o n e n t v a l u e s , a n u m b e r o f i t e m s n e e d t o b e c o n s i d e r e d . i n t h i s e x a m p l e , t h e l o o p f i l t e r w a s d e s i g n e d s o t h a t t h e o v e r a l l p h a s e m a r g i n f o r t h e s y s t e m w o u l d b e 4 5 . o t h e r p l l s y s t e m s p e c i f i c a t i o n s i n c l u d e : k d = 2 . 5 m a k v = 8 0 m h z / v l o o p b a n d w i d t h = 5 0 k h z f p f d = 1 m h z n = 5 8 0 0 e x t r a r e f e r e n c e s p u r a t t e n u a t i o n = 1 0 d b t h e s e s p e c i f i c a t i o n s a r e n e e d e d a n d u s e d t o d e r i v e t h e l o o p f i l t e r c o m p o n e n t v a l u e s s h o w n i n f i g u r e 2 2 . t h e c i r c u i t i n f i g u r e 2 2 s h o w s a t y p i c a l p h a s e n o i s e p e r f o r m a n c e o f 8 3 . 5 d b c / h z a t 1 k h z o f f s e t f r o m t h e c a r r i e r . s p u r s a r e b e t t e r t h a n 6 2 d b c . t h e l o o p f i l t e r o u t p u t d r i v e s t h e v c o , w h i c h i n t u r n i s f e d b a c k t o t h e r f i n p u t o f t h e p l l s y n t h e s i z e r a n d a l s o d r i v e s t h e r f o u t p u t t e r m i n a l . a t - c i r c u i t c o n f i g u r a t i o n p r o v i d e s 5 0 m a t c h i n g b e t w e e n t h e v c o o u t p u t , t h e r f o u t p u t , a n d t h e r f i n t e r m i n a l o f t h e s y n t h e s i z e r . i n a p l l s y s t e m , i t i s i m p o r t a n t t o k n o w w h e n t h e s y s t e m i s i n l o c k . i n f i g u r e 2 2 , t h i s i s a c c o m p l i s h e d b y u s i n g t h e m u x o u t s i g n a l f r o m t h e s y n t h e s i z e r . t h e m u x o u t p i n c a n b e p r o g r a m m e d t o m o n i t o r v a r i o u s i n t e r n a l s i g n a l s i n t h e s y n t h e s i z e r . o n e o f t h e s e i s t h e l d o r l o c k - d e t e c t s i g n a l . a d f 4 1 0 6 c e c l k d a t a l e 1 0 0 0 p f 1 0 0 0 p f r e f i n 1 0 0 p f c p m u x o u t c p g n d a g n d d g n d 1 0 0 p f 1 . 5 n f 2 0 p f 1 0 0 p f 5 1 : 6 . 2 k : 4 . 3 k : 1 0 0 p f 1 8 : n o t e d e c o u p l i n g c a p a c i t o r s ( 0 . 1 p f / 1 0 p f ) o n a v d d , d v d d , a n d v p o f t h e a d f 4 1 0 6 a n d o n v c c o f t h e v 9 5 6 m e 0 3 h a v e b e e n o m i t t e d f r o m t h e d i a g r a m t o a i d c l a r i t y . s p i ? - c o m p a t i b l e s e r i a l b u s r s e t r f i n a r f i n b a v d d d v d d v p f r e f i n v d d v p l o c k d e t e c t v c c v 9 5 6 m e 0 3 1 , 3 , 4 , 5 , 7 , 8 , 9 , 1 1 , 1 2 , 1 3 1 8 : 1 8 : 1 0 0 p f r f o u t 5 . 1 k : 7 1 5 1 6 8 2 1 4 6 5 1 9 4 3 1 4 2 1 0 5 1 : 0 2 7 2 0 - 0 2 7 f i g u r e 2 2 . l o c a l o s c i l l a t o r f o r l m d s b a s e s t a t i o n a d f 4 1 0 6 d a t a s h e e t r e v . e | p a g e 2 0 o f 2 4 i n t e r f a c i n g t h e a d f 4 1 0 6 h a s a s i m p l e s p i - c o m p a t i b l e s e r i a l i n t e r f a c e f o r w r i t i n g t o t h e d e v i c e . c l k , d a t a , a n d l e c o n t r o l t h e d a t a t r a n s f e r . w h e n l e g o e s h i g h , t h e 2 4 b i t s c l o c k e d i n t o t h e i n p u t r e g i s t e r o n e a c h r i s i n g e d g e o f c l k a r e t r a n s f e r r e d t o t h e a p p r o p r i a t e l a t c h . s e e f i g u r e 2 f o r t h e t i m i n g d i a g r a m a n d t a b l e 5 f o r t h e l a t c h t r u t h t a b l e . t h e m a x i m u m a l l o w a b l e s e r i a l c l o c k r a t e i s 2 0 m h z . t h i s m e a n s t h a t t h e m a x i m u m u p d a t e r a t e f o r t h e d e v i c e i s 8 3 3 k h z , o r o n e u p d a t e e v e r y 1 . 2 s . t h i s i s c e r t a i n l y m o r e t h a n a d e q u a t e f o r s y s t e m s t h a t h a v e t y p i c a l l o c k t i m e s i n h u n d r e d s o f m i c r o s e c o n d s . a d u c 8 1 2 i n t e r f a c e f i g u r e 2 3 s h o w s t h e i n t e r f a c e b e t w e e n t h e a d f 4 1 0 6 a n d t h e a d u c 8 1 2 m i c r o c o n v e r t e r ? . s i n c e t h e a d u c 8 1 2 i s b a s e d o n a n 8 0 5 1 c o r e , t h i s i n t e r f a c e c a n b e u s e d w i t h a n y 8 0 5 1 - b a s e d m i c r o c o n t r o l l e r . t h e m i c r o c o n v e r t e r i s s e t u p f o r s p i m a s t e r m o d e w i t h c p h a = 0 . t o i n i t i a t e t h e o p e r a t i o n , t h e i / o p o r t d r i v i n g l e i s b r o u g h t l o w . e a c h l a t c h o f t h e a d f 4 1 0 6 n e e d s a 2 4 - b i t w o r d . t h i s i s a c c o m p l i s h e d b y w r i t i n g t h r e e 8 - b i t b y t e s f r o m t h e m i c r o c o n v e r t e r t o t h e d e v i c e . w h e n t h e t h i r d b y t e i s w r i t t e n , t h e l e i n p u t s h o u l d b e b r o u g h t h i g h t o c o m p l e t e t h e t r a n s f e r . o n f i r s t a p p l y i n g p o w e r t o t h e a d f 4 1 0 6 , i t n e e d s f o u r w r i t e s ( o n e e a c h t o t h e i n i t i a l i z a t i o n l a t c h , f u n c t i o n l a t c h , r c o u n t e r l a t c h , a n d n c o u n t e r l a t c h ) f o r t h e o u t p u t t o b e c o m e a c t i v e . i / o p o r t l i n e s o n t h e a d u c 8 1 2 a r e a l s o u s e d t o c o n t r o l p o w e r - d o w n ( c e i n p u t ) a n d t o d e t e c t l o c k ( m u x o u t c o n f i g u r e d a s l o c k d e t e c t a n d p o l l e d b y t h e p o r t i n p u t ) . w h e n o p e r a t i n g i n t h e m o d e d e s c r i b e d , t h e m a x i m u m s c l o c k r a t e o f t h e a d u c 8 1 2 i s 4 m h z . t h i s m e a n s t h a t t h e m a x i m u m r a t e a t w h i c h t h e o u t p u t f r e q u e n c y c a n b e c h a n g e d i s 1 6 6 k h z . c l k d a t a l e c e m u x o u t ( l o c k d e t e c t ) m o s i a d f 4 1 0 6 s c l o c k i / o p o r t s a d u c 8 1 2 0 2 7 2 0 - 0 2 8 f i g u r e 2 3 . a d u c 8 1 2 - t o - a d f 4 1 0 6 i n t e r f a c e a d s p 2 1 8 1 i n t e r f a c e f i g u r e 2 4 s h o w s t h e i n t e r f a c e b e t w e e n t h e a d f 4 1 0 6 a n d t h e a d s p 2 1 x x d i g i t a l s i g n a l p r o c e s s o r ( d s p ) . t h e a d f 4 1 0 6 n e e d s a 2 4 - b i t s e r i a l w o r d f o r e a c h l a t c h w r i t e . t h e e a s i e s t w a y t o a c c o m p l i s h t h i s u s i n g t h e a d s p 2 1 x x f a m i l y i s t o u s e t h e a u t o b u f f e r e d t r a n s m i t m o d e o f o p e r a t i o n w i t h a l t e r n a t e f r a m i n g . t h i s p r o v i d e s a m e a n s f o r t r a n s m i t t i n g a n e n t i r e b l o c k o f s e r i a l d a t a b e f o r e a n i n t e r r u p t i s g e n e r a t e d . s e t u p t h e w o r d l e n g t h f o r 8 b i t s a n d u s e t h r e e m e m o r y l o c a t i o n s f o r e a c h 2 4 - b i t w o r d . t o p r o g r a m e a c h 2 4 - b i t l a t c h , s t o r e t h e t h r e e 8 - b i t b y t e s , e n a b l e t h e a u t o b u f f e r e d m o d e , a n d w r i t e t o t h e t r a n s m i t r e g i s t e r o f t h e d s p . t h i s l a s t o p e r a t i o n i n i t i a t e s t h e a u t o b u f f e r t r a n s f e r . c l k d a t a l e c e m u x o u t ( l o c k d e t e c t ) m o s i a d f 4 1 0 6 s c l o c k i / o f l a g s a d s p - 2 1 x x t f s 0 2 7 2 0 - 0 2 9 f i g u r e 2 4 . a d s p - 2 1 x x - t o - a d f 4 1 0 6 i n t e r f a c e p c b d e s i g n g u i d e l i n e s f o r c h i p s c a l e p a c k a g e t h e l a n d s o n t h e l f c s p ( c p - 2 0 ) a r e r e c t a n g u l a r . t h e p r i n t e d c i r c u i t b o a r d ( p c b ) p a d f o r t h e s e s h o u l d b e 0 . 1 m m l o n g e r t h a n t h e p a c k a g e l a n d l e n g t h a n d 0 . 0 5 m m w i d e r t h a n t h e p a c k a g e l a n d w i d t h . t h e l a n d s h o u l d b e c e n t e r e d o n t h e p a d . t h i s e n s u r e s t h a t t h e s o l d e r j o i n t s i z e i s m a x i m i z e d . t h e b o t t o m o f t h e l f c s p h a s a c e n t r a l t h e r m a l p a d . t h e t h e r m a l p a d o n t h e p c b s h o u l d b e a t l e a s t a s l a r g e a s t h i s e x p o s e d p a d . o n t h e p c b , t h e r e s h o u l d b e a c l e a r a n c e o f a t l e a s t 0 . 2 5 m m b e t w e e n t h e t h e r m a l p a d a n d t h e i n n e r e d g e s o f t h e p a d p a t t e r n . t h i s e n s u r e s t h a t s h o r t i n g i s a v o i d e d . t h e r m a l v i a s m a y b e u s e d o n t h e p c b t h e r m a l p a d t o i m p r o v e t h e r m a l p e r f o r m a n c e o f t h e p a c k a g e . i f v i a s a r e u s e d , t h e y s h o u l d b e i n c o r p o r a t e d i n t h e t h e r m a l p a d a t 1 . 2 m m p i t c h g r i d . t h e v i a d i a m e t e r s h o u l d b e b e t w e e n 0 . 3 m m a n d 0 . 3 3 m m , a n d t h e v i a b a r r e l s h o u l d b e p l a t e d w i t h 1 o z . c o p p e r t o p l u g t h e v i a . t h e u s e r s h o u l d c o n n e c t t h e p c b t h e r m a l p a d t o a g n d . d a t a s h e e t a d f 4 1 0 6 r e v . e | p a g e 2 1 o f 2 4 o u t l i n e d i m e n s i o n s 1 6 98 1 p i n 1 s e a t i n g p l a n e 8 0 4 . 5 0 4 . 4 0 4 . 3 0 6 . 4 0 b s c 5 . 1 0 5 . 0 0 4 . 9 0 0 . 6 5 b s c 0 . 1 5 0 . 0 5 1 . 2 0 m a x 0 . 2 0 0 . 0 9 0 . 7 5 0 . 6 0 0 . 4 5 0 . 3 0 0 . 1 9 c o p l a n a r i t y 0 . 1 0 c o m p l i a n t t o j e d e c s t a n d a r d s m o - 1 5 3 - a b f i g u r e 2 5 . 1 6 - l e a d t h i n s h r i n k s m a l l o u t l i n e p a c k a g e [ t s s o p ] ( r u - 1 6 ) d i m e n s i o n s s h o w n i n m i l l i m e t e r s 3 . 7 5 b c s s q c o m p l i a n t t o j e d e c s t a n d a r d s m o - 2 2 0 - v g g d - 1 1 0 . 5 0 b s c p i n 1 i n d i c a t o r 0 . 7 5 0 . 6 0 0 . 5 0 t o p v i e w 1 2 m a x 0 . 8 0 m a x 0 . 6 5 t y p s e a t i n g p l a n e p i n 1 i n d i c a t o r c o p l a n a r i t y 0 . 0 8 1 . 0 0 0 . 8 5 0 . 8 0 0 . 3 0 0 . 2 3 0 . 1 8 0 . 0 5 m a x 0 . 0 2 n o m 0 . 2 0 r e f 2 . 2 5 2 . 1 0 s q 1 . 9 5 2 0 6 1 6 1 0 1 1 1 5 5 0 . 6 0 m a x 0 . 6 0 m a x 0 . 2 5 m i n f o r p r o p e r c o n n e c t i o n o f t h e e x p o s e d p a d , r e f e r t o t h e p i n c o n f i g u r a t i o n a n d f u n c t i o n d e s c r i p t i o n s s e c t i o n o f t h i s d a t a s h e e t . 0 4 - 0 9 - 2 0 1 2 - b b o t t o m v i e w e x p o s e d p a d 4 . 1 0 4 . 0 0 s q 3 . 9 0 f i g u r e 2 6 . 2 0 - l e a d l e a d f r a m e c h i p s c a l e p a c k a g e [ l f c s p _ v q ] 4 m m 4 m m b o d y , v e r y t h i n q u a d ( c p - 2 0 - 1 ) d i m e n s i o n s s h o w n i n m i l l i m e t e r s a d f 4 1 0 6 d a t a s h e e t r e v . e | p a g e 2 2 o f 2 4 o r d e r i n g g u i d e m o d e l 1 t e m p e r a t u r e r a n g e p a c k a g e d e s c r i p t i o n p a c k a g e o p t i o n a d f 4 1 0 6 b r u ? 4 0 c t o + 8 5 c 1 6 - l e a d t h i n s h r i n k s m a l l o u t l i n e p a c k a g e ( t s s o p ) r u - 1 6 a d f 4 1 0 6 b r u - r e e l ? 4 0 c t o + 8 5 c 1 6 - l e a d t h i n s h r i n k s m a l l o u t l i n e p a c k a g e ( t s s o p ) r u - 1 6 a d f 4 1 0 6 b r u - r e e l 7 ? 4 0 c t o + 8 5 c 1 6 - l e a d t h i n s h r i n k s m a l l o u t l i n e p a c k a g e ( t s s o p ) r u - 1 6 a d f 4 1 0 6 b r u z ? 4 0 c t o + 8 5 c 1 6 - l e a d t h i n s h r i n k s m a l l o u t l i n e p a c k a g e ( t s s o p ) r u - 1 6 a d f 4 1 0 6 b r u z - r l ? 4 0 c t o + 8 5 c 1 6 - l e a d t h i n s h r i n k s m a l l o u t l i n e p a c k a g e ( t s s o p ) r u - 1 6 a d f 4 1 0 6 b r u z - r 7 ? 4 0 c t o + 8 5 c 1 6 - l e a d t h i n s h r i n k s m a l l o u t l i n e p a c k a g e ( t s s o p ) r u - 1 6 a d f 4 1 0 6 b c p z ? 4 0 c t o + 8 5 c 2 0 - l e a d l e a d f r a m e c h i p s c a l e p a c k a g e ( l f c s p _ v q ) c p - 2 0 - 1 a d f 4 1 0 6 b c p z - r l ? 4 0 c t o + 8 5 c 2 0 - l e a d l e a d f r a m e c h i p s c a l e p a c k a g e ( l f c s p _ v q ) c p - 2 0 - 1 a d f 4 1 0 6 b c p z - r 7 ? 4 0 c t o + 8 5 c 2 0 - l e a d l e a d f r a m e c h i p s c a l e p a c k a g e ( l f c s p _ v q ) c p - 2 0 - 1 e v - a d f 4 1 0 6 s d 1 z e v a l u a t i o n b o a r d e v - a d f 4 1 1 x s d 1 z e v a l u a t i o n b o a r d 1 z = r o h s c o m p l i a n t . d a t a s h e e t a d f 4 1 0 6 r e v . e | p a g e 2 3 o f 2 4 n o t e s a d f 4 1 0 6 d a t a s h e e t r e v . e | p a g e 2 4 o f 2 4 n o t e s ? 2 0 0 1 ? 2 0 1 2 a n a l o g d e v i c e s , i n c . a l l r i g h t s r e s e r v e d . t r a d e m a r k s a n d r e g i s t e r e d t r a d e m a r k s a r e t h e p r o p e r t y o f t h e i r r e s p e c t i v e o w n e r s . d 0 2 7 2 0 - 0 - 1 1 / 1 2 ( e ) |
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