CDCE72010: CDCE72010 PLL lock failed issue

Part Number: CDCE72010


Hi TI,

Please help to double check CDCE72010 setup issue. 

Issue:

Using CDCE72010 as Clock Synchronizer, but failed on the PLL lock stage by watching PLL_lock pin status.

Setup:

1) using primary clk, lvds mode, 100MHZ

2) using VCO, LVPECL mode,1000MHz

3) try different M/N/feedback/refclk divider, keep ratio is 10:1, and try different Icp, try output frequency:100MHZ/200MHZ/1GHz, no pll lock

Setting:

REG0=82300270
REG1=01860021
REG2=68400002
REG3=83400003
REG4=68800004
REG5=68800005
REG6=68080006
REG7=68080007
REG8=690e0098
REG9=eb000c09
REG10=004c063A
REG11=0000268B
REG12=0000180C

Phenomenon: 

1) configure Lock-Detect Window (Register 7 Bits [1:0] and Register 9 Bits [7:6]) to reserved status, PLL_lock pin is high, but pll output clk and reference clk phase don't have fixed phase offset.

2) configure Lock-Detect Window (Register 7 Bits [1:0] and Register 9 Bits [7:6]) to other phase offset value, PLL_lock pin is low.

3) although PLL lock is failed, but output clk frequency is correct and has good performance, but has unstable phase, as shown in fig 2.

4) read 0x0c register value is 0x60009b0c

Schematic is shown in fig.1

Fig1

Fig2

  • 您好,
    已经收到了您的案例,调查需要些时间,感谢您的耐心等待。

  • Hello TI,

    关于这个case, 有更新和建议吗?

  •  , 这个问题可以帮忙看看吗,补充一点, CP out pin 上是一个接近0V 的电平,似乎看不到相位调节的过程,我可以做哪些工作进一步确定问题的来源?

  • 您好,

    还需要时间确认,感谢您的耐心等待。

  • 您好,

         查看R10的寄存器配置时,似乎参考M分频器设置为1594,VCO N分频器设置为4980736,这会导致无法为100MHz参考频率和1000MHz VCO设定有效的PFD频率(100MHz / 1594 = 62.735kHz != 1000MHz / 4980736 = 200.7Hz)。

       我建议将PFD频率设置在接近100kHz的范围内,并确保M和N分频器得到相同的PFD频率。这应该有助于防止电荷泵电压饱和。

  • Hi Alice

    关于R10 的配置,不太理解你的计算方式, 我是借助于CDCE72010_control GUI 工具生成的,我预设M divider is 100, N divider is 20, 则 R10 value is 28'h004c063,M divider is 14'b0000_0000_0100_11(DEC 19), N divider is 14'b0000_0001_1000_11(DEC 99),这样计算正确吗?

  • 您好,

         关于分频值,您说得对,我的计算方法确实有误,我不小心将寄存器值0xA与寄存器本身的数据一起计算了。

       我按照这里的说明下载该设备配置文件到TICS Pro:CDCE72010EVM: GUI cannot install correctly - Clock & timing forum - Clock & timing - TI E2E support forums

       我加载了您的配置,我同意M分频 = 100,N分频 = 20,FB分频 = 5。但这仍然导致PFD频率无效,因为 (PRI_REF / M) != (VCO / (FB * N))。在此情况下,100MHz / 100 = 1MHz != 1000MHz / (20*5) = 10MHz。

       您是否可以尝试将N分频增加到200?

  • Hi Alice,

    from data sheet, R11<11:5> value is used to configure feedback counter value, 我的配置是 R11<11:5> =7'b0010011,  对应的FB 分频 is 50, not is 5,所以PFD frequency 可以统一到 1MHz, 请帮忙double check 一下,谢谢 

  • 您好,

         似乎 VCXO 输入上的上拉/下拉电阻可能没有焊接。您能确认是否确实如此吗?

         根据数据手册,VCXO 输入的共模电压至少需要 1V,因此我建议保持这些电阻焊接。

  • Hi Alice,

    嗯嗯,是的,我采用的是AC coupling mode, CDCE72010 应该是支持的,因为72010有内部电压偏置电路和终端电阻,我们也尝试过另外一款VCO, 保持DC coupling mode, 结果还是一样的。

    另外,从测试结果看, VCO 分频出的 output clk 时钟频率是对的, 只是与reference clk 无法完成PFD,从侧面验证VCO 应该也是可以正确接收的。

    可以帮忙请你在你们的评估板上试一下我的这组setting, 看看是否可以正常work?

  • 您好,

           很遗憾,由于一些 USB 驱动程序问题,我无法在 CDCE72010EVM测试您的setting 。

          由于这是一个较旧的设备,驱动程序似乎只与 Windows XP 兼容。

           我再次查看了您关于 VCO 调谐电压接近 0V 的问题。

          我将环路滤波器连接到一个计算器,使用它们提供的约 60kHz/V 的 Kvco,结果显示对于 1MHz 的相位比较器频率,环路带宽相当窄(67 Hz)。

          您可能需要重新设计环路滤波器,但首先还有一些其他事项可以检查。

          您能否尝试切换 CP_PRE 位,以将调谐电压初始化到 VCC/2?

           您还应在 CP_PRE = 1 时测量 CP 输出的电压,以确认测得的电压接近 VCC/2。

          这可能有助于 PLL 在初始频率误差超出捕获范围的情况下,最初实现锁相。