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[参考译文] LMK04828:需要 LMK04828 配置方面的帮助:PLL2 未锁定、出现意外输出频率。

Guru**** 2540710 points
Other Parts Discussed in Thread: LMK04828

请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/clock-timing-group/clock-and-timing/f/clock-timing-forum/1563896/lmk04828-need-help-with-lmk04828-configuration-pll2-not-locking-unexpected-output-frequencies

器件型号:LMK04828


工具/软件:

你好。

我正在尝试配置 LMK04828、以便使用连接到 OSCin(完全绕过 CLKIN 输入)的 100MHz 振荡器在所有 DCLKoutX 引脚上生成 100MHz 时钟。

问题在于 PLL2 未实现锁定。 因此、某些输出(例如 DCLKout6、DCLKout8)默认为 300 –312.5MHz 范围内的频率不正确、而不是目标 100MHz。

PLL2 的环路滤波器设计使用以下组件:

  • C1 = 56 pF

  • C2 = 1.8nF

  • R2 = 820Ω

寄存器配置是使用 TICS Pro 生成的。 为确保 PLL2 可以正确锁定、我应该仔细检查此 OSCin 旁路模式的关键设置是什么? 我将使用 SPI (CS、SCLK、SDIO) 对 Zynq MPSoC FPGA 的芯片进行编程。 写入每个寄存器(24 位)后、我将 CS 设置为高电平、并在写入时将其设置为低电平。  

提前感谢!  

-斯鲁詹

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    尊敬的 Srujan:

    我不会看到您的配置有任何问题。 它似乎已锁定。 我认为问题可能出在环路滤波器上。

    我将您的配置从 TICS Pro 导入到 Pllatinum Sim、并附加了我获得的结果。 请尝试使用此环路滤波器。

    谢谢、

    Michael

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    您好、Michael。  

    感谢您的答复。  

    C3、C4、R3、R4 为内部值。 C1、C2 和 R2 是外部环路滤波器值。 您建议的 C1、C2 和 R2 值是否仍然有效?  

    PLL2 未锁定时、DCLKoutX 生成随机频率是正常的吗?  

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    尊敬的 Srujan:

    我查看了 C3、C4、R3 和 R4 的寄存器设置、发现其中一些值无法通过内部值获得。  

    为方便起见、您可以尝试使用具有以下值的二阶环路滤波器:

    谢谢、

    Michael

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    您好、Michael。

    根据您的建议、我使用了带值(C1 = 10nF、C2 = 4.7nF、R2 = 680 Ω)和保留型内部环路滤波器的二阶环路滤波器。  

    仍然无法锁定 PLL2。  

    为了方便您参考、我将附上原理图。  

    我将从 TICS Pro 按照建议的顺序对所有寄存器进行编程。

    以下是 Vivado 生成的仿真结果。

    R0 (INIT)	0x000090
    R0	0x000010
    R2	0x000200
    R3	0x000306
    R4	0x0004D0
    R5	0x00055B
    R6	0x000600
    R12	0x000C51
    R13	0x000D04
    R256	0x010018
    R257	0x010155
    R258	0x010255
    R259	0x010301
    R260	0x010402
    R261	0x010500
    R262	0x0106F1
    R263	0x010701
    R264	0x010818
    R265	0x010955
    R266	0x010A55
    R267	0x010B00
    R268	0x010C02
    R269	0x010D00
    R270	0x010EF1
    R271	0x010F01
    R272	0x011018
    R273	0x011155
    R274	0x011255
    R275	0x011300
    R276	0x011402
    R277	0x011500
    R278	0x0116F1
    R279	0x011701
    R280	0x011818
    R281	0x011955
    R282	0x011A55
    R283	0x011B00
    R284	0x011C02
    R285	0x011D00
    R286	0x011EF1
    R287	0x011F01
    R288	0x012018
    R289	0x012155
    R290	0x012255
    R291	0x012300
    R292	0x012402
    R293	0x012500
    R294	0x0126F1
    R295	0x012701
    R296	0x012818
    R297	0x012955
    R298	0x012A55
    R299	0x012B00
    R300	0x012C02
    R301	0x012D00
    R302	0x012EF1
    R303	0x012F01
    R304	0x013018
    R305	0x013155
    R306	0x013255
    R307	0x013300
    R308	0x013402
    R309	0x013500
    R310	0x0136F1
    R311	0x013701
    R312	0x013800
    R313	0x013900
    R314	0x013A0C
    R315	0x013B00
    R316	0x013C00
    R317	0x013D08
    R318	0x013E03
    R319	0x013F00
    R320	0x01408F
    R321	0x014100
    R322	0x014200
    R323	0x014311
    R324	0x014400
    R325	0x01457F
    R326	0x014600
    R327	0x01475F
    R328	0x014803
    R329	0x014903
    R330	0x014A02
    R331	0x014B16
    R332	0x014C00
    R333	0x014D00
    R334	0x014EC0
    R335	0x014F7F
    R336	0x015003
    R337	0x015102
    R338	0x015200
    R339	0x015300
    R340	0x015478
    R341	0x015500
    R342	0x015678
    R343	0x015700
    R344	0x015896
    R345	0x015904
    R346	0x015AB0
    R347	0x015BD4
    R348	0x015C20
    R349	0x015D00
    R350	0x015E00
    R351	0x015F0B
    R352	0x016000
    R353	0x016101
    R354	0x016244
    R355	0x016300
    R356	0x016400
    R357	0x01650C
    R369	0x0171AA
    R370	0x017202
    R380	0x017C15
    R381	0x017D33
    R358	0x016600
    R359	0x016700
    R360	0x01680C
    R361	0x01695D
    R362	0x016A20
    R363	0x016B00
    R364	0x016C2D
    R365	0x016DEE
    R366	0x016E13
    R371	0x017300
    R386	0x018200
    R387	0x018300
    R388	0x018400
    R389	0x018500
    R392	0x018800
    R393	0x018900
    R394	0x018A00
    R395	0x018B00
    R8189	0x1FFD00
    R8190	0x1FFE00
    R8191	0x1FFF53
    

    对芯片进行编程时、CPout2 引脚处的电压约为 3.1V。 但尽管如此、PLL2 仍然没有被锁定、并且所需的频率也没有生成。  

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    尊敬的 Srujan:

    我看了一下您的原理图、我有一些问题。

    首先、您提到了器件设置为单环路模式、使用 OSCin 作为输入。 但是、您有一个为 CPout1 实例化的环路滤波器、并且环路滤波器的输出馈送到 VCXO 的 VTUNE 引脚中。 请注意、如果使用单环路模式、则不会对 CPout1 施加电压、这意味着不会对 VTUNE 引脚施加电压、这意味着 OSCin 端口上不会有输入(您能否探测这些输入? 我怀疑输入可能不符合预期)。

    此外、我认为您的配置存在问题。 我在 LMK04828EVM 上使用了您的配置、通过绕过电路板 VCXO 的 OSCin 接受输入。 在这样做的时候,我看到没有锁。 但是、当我根据建议的默认设置重写文件时、我实现了对 PLL2 的锁定 — OSCin 由 SMA100A 信号发生器的 100MHz 信号馈送。

    我的建议是重新考虑您的时钟源 — 与 XO 相比、VCXO 不适用于此用例。 此外、我还随附了在设置上实现锁定的文件、以便您进行评估。 使用我之前为 CPout2 建议的二阶环路滤波器值、并将所有其余环路滤波器元件设置为尽可能低的值以降低其影响。

    e2e.ti.com/.../lmk04828_5F00_singleloop_5F00_confirmedworking.tcs

    e2e.ti.com/.../lmk04828_5F00_singleloop_5F00_confirmedworking_5F00_hex.txt

    谢谢、

    Michael

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    您好、Michael:

    感谢您的答复。

    我目前正在运营的 LMK04828 单环路模式 但我注意到了 CPout1 为 VCXO 的电压控制引脚提供~1.69V 的电压 。 在单环路运行中、这种行为是预期行为吗?

    此外、尽管我的项目要求最终要使用 双环路模式 (CLKin1 = 10MHz 或<xmt-block1> 100MHz</xmt-block> 时)、 100MHz、我最初会在单环路模式下测试频率生成。 您能否澄清一下这种方法是否有效、以及我观察到的 CPout1 电压在该配置中是否正常?

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    尊敬的 Srujan:

    我进入实验室验证 CPout1 电压是多少。 我加载了我发送给您的确切配置、我使用万用表探测 CPout1 — 我的测量值与您的值 (1.65V) 几乎相同。 我的电路板被锁定在单环路模式、并按预期运行。 您看到的行为是预期的、是正确的。

    当 CPout1 处于该值时、您是否看到 PLL2 锁定?

    谢谢、

    Michael

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    您好、Michael:

    我看不到 PLL2 锁定。 但当我在 CPout2 处探测时、得到 3.1V(正如我上面显示的图像)  

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    尊敬的 Srujan:

    您是否有任何其他方法可以为 OSCin 提供时钟输入? 还是能够探测 VCXO 的输出? 系统当前设置的方式是、从 CPout1 发送的控制电压与任何时钟都不对应。 通常、控制电压是根据输入与本地基准 (VCXO) 的相互作用产生的、然后该控制电压被输入到 VCXO 以适当地调整输出。 您施加的电压对于 VCXO 来说实际上没有意义、我想这就是无法实现锁定的原因。

    我一直使用 SMA100A 信号发生器执行所有测试、该发生器提供单端正弦波、这些测试都导致了 PLL2 锁定。  

    谢谢、

    Michael

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    您好、Michael:  

    现在、我建立了 CLKin1 = 10MHz 的双环路模式。 我仍然无法同时实现 PLL1 和 PLL2 的任何锁定。  

    这是我使用的配置。  

    e2e.ti.com/.../HexRegisterValues_5F00_dual.txt

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    您好、Michael:

    在单环路模式下、是否可以绕过 VCXO 的控制电压引脚并生成频率? 现在、我只有 VCXO 作为 Oscin 源

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    尊敬的 Srujan:

    明天我将能够在实验室中对此进行测试。 同时、您能否分享一下如何确定每个 PLL 的锁定状态?

    谢谢、

    Michael

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    您好、Michael:

    我已将 LED 连接到 STATUS_LD1 和 STATUS_LD2 的输出。 此外、在对芯片进行编程时、可以观察到除我配置的输出之外的其他输出的随机频率变化。

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    尊敬的 Srujan:

    您能给我看一张 VCXO 输出的示波器镜头吗? 您可以靠近 VCXO 进行探测、并告诉我发送到 LMK04828 输入的信号吗?

    此外、它在单环路模式下效果最好。 我已经让它与可靠的信号发生器一起工作了。 我认为问题可能只是您的时钟源。

    谢谢、

    Michael

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    您好、Michael:

    感谢您的答复。

    已确定固件问题阻止了该问题 PLL2 锁定损坏。 此问题现已解决、PLL2 按预期锁定。

    不过、 PLL1 未锁定 。 我将为提供 10MHz 基准输入 CLKin1 信号。 在大多数情况下、PLL1 不锁定;偶尔、锁定指示灯 LED 短暂亮起、然后关闭。

    所使用的环路滤波器具有以下元件值:

    • C1 = 4.7nF

    • C2 = 68nF

    • R2 的一部分 = 71kΩ

    此配置对应于大约为的环路带宽 100Hz 60°的相位裕度

    这是我的配置。

    e2e.ti.com/.../7838.HexRegisterValues_5F00_dual.txt

    输入时钟信号  

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    您好、Srujan、
    您的 10MHz 可能是正弦波源吗?  
    正弦波具有较低的压摆率、尤其是在 10MHz 等较低频率下。  
    LMK048xx PLL1 在使用 10MHz 正弦波输入时需要费力。  

    我要在输入路径中添加时钟缓冲器或使用高频来确定这是否是问题。  

    此致、  

    Vicente