基于FS7140的脉冲信号发生器-设计应用

精品文档-下载后可编辑基于FS7140的脉冲信号发生器-设计应用FS7140简介FS7140是AMI半导体公司生产的一个可编程锁相环时钟发生器集成电路，它的内部结构如图1所示。它采用SSOP16引脚封装，引脚XIN和XOUT接晶振，REF外接参考时钟源。ADDR0-1为I2C总线器件地址。SCL和SDA为I2C时钟和数据端，IPRG接ECL输出上拉电阻，CLKP和CLKN为时钟差动输出端，VDD和VSS分别为3.3V电源和地端。锁相环由参考频率分频器NR、相位频率检测器RFD、充电泵、内部环形滤波器、压控振荡器VCO、反馈分频器NF和过分频器NPX等几部分组成。参考频率fREF由晶体振荡器或外部频率源REF产生。过分频器（由3个分频器组合而成）跟踪锁相环PLL，得到输出频率。NP1、NP2、NP3和NPX的关系为：NPX=NP1×NP2×NP3，NP1、NP2、NP3分别为4位、4位和2位二进制数组成，NP1取值范围为0~11，NP2取值范围为0~11，相当于除以1?12，NP3取值范围为0~3，相当于除以1，2，4，8。NPX取值范围为1~12×12×8。参考分频器源的选择由RDFDSRC为决定选择外部晶振或REF引脚。上电该位为0，选择晶振。反馈分频器的源通过FBKDSRC选择VCO输出或NPX输出。上电该位为0，选择VCO输出。SHUT1和SHUT2用于掉电和正常供电，上电时该2位为00正常供电，通过I2C串口送入11，进入后备掉电状态。CMOS位用于选择FS7140的CLKP和CLKN输出是PECL还是CMOS输出电平，为0时是PECL，为1时是CMOS。CP[1：0]为充电泵电流选择，LR为环形滤波器电阻选择，LC为环形滤波器电容输出。FS7140上述各分频器和寄存器的详细定义见表1。表1中的8个8位寄存器在加电时全部为0，保留位必须设置为0，可通过I2C总线接口读写。该器件的I2C总线接口是一个标准的I2C时序，对它的读写可参考AT24CXX系列EEPROM的操作程序。

由STC125410、FS7140组成的信号发生器

用STC125410(MCS51系列单片机)和FS7410组成的脉冲信号发生器结构如图3所示。STC125410没有硬件I2C接口单元电路，用P1.1和P1.2引脚通过软件模拟I2C总线时序，对FS7140进行读写操作。STC125410的7个AD通道各接一个电位器，分别用于设置寄存器的值。AD0用于设置NR的低10位，AD1用于设置NR的高2位，组合AD0和AD1转换值为NR的12位值。同理，AD2和AD3用于产生NF的14位值。AD4、AD5、AD6分别对应NP1、NP2、和NP3，用于产生NPX的10位值。将STC125410读取的AD0～6的值，即NR、NF、NPX带入公式（2）计算出的fCLK送入MAX7219进行显示输出。ADDR0-1为器件地址，不同的组合使该STC125410通过I2C可以访问4片FS7140。串行接口用于STC125410的ISP编程。当FS7140用REF输入时钟信号时，利用STC125410的PWM输出频率时钟到REF。结束语

用FS7140设计的脉冲信号发生器具有数字化、高精度、高分辨率、电路简单等特点，可广泛应用于需要高精度、高速度、小体积的领域。

参考文献:

[1].ECLdatasheet/datasheet/ECL_2043152.html.[2].PECLdatasheet/datasheet/PECL_1202246.html.[3].AT24CXXdatasheet