Si570 "ANY-RATE"プログラマブル発振器（２）

Si570の出力周波数

出力は、4～5GHz帯のDCO(Digitally-controlled Oscillator)をディバイダで分周して得られます。周波数は次式で求められます。

RFREQ・HSDIV・N1レジスタで任意の周波数を選べますが、いくつか制約もあります。

• DCO周波数範囲： 4850～5670MHz
• XTAL周波数： 114.285MHz
• 出力周波数： 10～280MHz （Cグレード、LVDS出力の場合）

出力周波数の変更

出力周波数を微調整（±3500ppm以内）するときは、RFREQレジスタに書き込むだけで変更できます。±3500ppmを越えた周波数とするには、いったんDCOを停止させ、各レジスタの設定後、再スタートさせる必要があります。

 

レジスタ値の選定

周波数設定に関するレジスタの制約は次の通りです。

• RFREQ： 38ビット
• HSDIV： 4, 5, 6, 7, 9, 11
• N1： 1と128までの偶数

データシートによると、消費電力を考慮してDCO周波数を出来るだけ低くすること。また、N1を小さく、かつ、HSDIVを大きくしたときに消費電力が最小になるとのことです。
次に、RFREQレジスタの上位10ビットは整数部、下位28ビットは小数部に割り当てられています。小数部を含む10進数値を2進数の整数へ変換するには、2＾28を掛ければ良いそうです。
 

次に、4つの周波数について検討してみます。

（１）122.880MHz

• 出力周波数 = DCO周波数／（HSDIV×N1） より、DCO周波数4850MHzとするときの HSDIV×N1 は、4,850MHz／122.880MHz ≒ 39.5。
• いくつかの組み合わせの中から、HSDIV=5、N1=8を選定。
• DCO周波数 = 出力周波数×HSDIV×N1 = 122.880MHz×8×5 = 4,915.2MHz
• RFREQ = DCO周波数／XTAL周波数 = 4,915.2MHz／114.285MHz = 43.0082688より、2^28を掛けると、11544944248。これを16進数に変換すると、0x02B021DE77となる。

（２）73.728MHz

• HSDIV=11、N1=6、RFREQ=0x02A9404015

（３）61.440MHz

• HSDIV=5、N1=16、RFREQ=0x02B021DE77

（４）12.288MHz

• HSDIV=11、N1=36、RFREQ=0x02A9404015

周波数の変更手順

今回は、Si570をFPGAのシステムクロックとして使います。アプリケーションに応じた周波数を出せればよいので、電源投入時にDIPスイッチの設定に応じて周波数を変更します。I2Cによる、設定変更手順の流れは次の通りです。

• Freeze DCO
• RFREQ, HS_DIV, N1を更新
• UnFreeze DCO
• (10ms以内に) NerFreqビットをセット

Si570のレジスタ(データシートより）