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[参考译文] LMK05318BEVM:在 LMK05318B 评估板的 100MHz 输出相位噪声中观察到尖峰

Guru**** 2925550 points

Other Parts Discussed in Thread: LMK05318B

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/1642907/lmk05318bevm-spikes-observed-in-the-phase-noise-of-100-mhz-output-from-lmk05318b-eval-board

器件型号: LMK05318BEVM
Thread 中讨论的其他器件: LMK05318B

您好:

我们使用 LMK05318B 评估板从 LMK05318B 的 OUT0_P 和 OUT7_P 生成 100MHz。 评估板由连接到 Vin1 的+5V 电源供电。 10MHz OCXO (+2dBm) 在 PRIREF_P 上给出、48MHz OCXO (0dBm) 在评估板上的 XO_P 连接器上分别给出。  启用 OUT0_P 和 OUT7_P 以提供 100MHz。  

当基准输入开关模式设置为“自动非还原“时、我们可获得相位噪声干净且相位噪声图中没有尖峰的 100MHz 输出。 图像附在下面。

然而、当我们将开关模式设置为手动保持时、我们会在 100MHz 的相位噪声中观察到尖峰。 下图也附在下面。

正在使用 TICSPro GUI 对评估板进行编程。 下面附上了这两种情况的编程文件。

100MHz auto non revertive.txt 

100MHz 手册 holdover.txt 

我们也希望在手动保持模式下实现干净的相位噪声。 对这一问题的任何见解都将大有帮助。

此致、

Suchitra Ramamoorthy。

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    尊敬的 Suchitra:  

    感谢您在此处进行详细的总结。 这只是为了确认、DPLL 是否锁定在自动非恢复相位噪声图中? 48MHz XO 基准可能会引入杂散、当 DPLL 锁定时、近端噪声主要由 10MHz 基准主导、因此当 DPLL 锁定时、这些杂散实际上会被滤除。 为了验证这一点、您能否捕获 48MHz 基准的相位噪声测量值?  

    您是否还可以附加您的.tcs 配置文件? .txt 编程文件很有用、但.tcs 文件帮助我查看向导配置中不存储为简单寄存器值的字段(例如 DPLL LBW)。  

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    尊敬的 Connor:

    感谢您注意我的问题。  

    我认为 DPLL 锁定在两种模式下:自动非恢复模式和手动保持模式。 我通过点击 TICSPro GUI 中的“Read Status“来检查状态寄存器、就确认了这一点。 LOFL_DPLL 和 LOPL_DPLL 未被勾选。  我附加了.tcs 文件和下面的 48MHz 相位噪声图。

    e2e.ti.com/.../LMK05318B_5F00_100MHz_5F00_manual-holdover.tcse2e.ti.com/.../LMK05318B_5F00_100MHz Tcs_5F00_auto-non_2D00_revery.tcs

    此致、

    Suchitra Ramamoorthy。

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    尊敬的 Suchitra:  

    感谢 您发送.tcs 文件和 48MHz 相位噪声测量。 48MHz 信号看起来很干净、因此我认为杂散不来自 XO 基准。 下周初、我将在 EVM 上对此进行测试、看看是否可以通过 手动选择保持基准来复制这些近端杂散。  

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    尊敬的 Connor:  

    我知道调试与此类复杂系统相关的问题需要时间。 但是、我的项目截止日期很快就要到来、因此如果您能尽早为该问题提供解决方案、将会非常有帮助。  

    谢谢。  

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    尊敬的 Suchitra:  

    我使用两个 SMA100A 信号发生器作为 XO 和 PRIREF 输入、在 EVM 上对此进行了测试。 我观察到自动非恢复保持设置与手动保持设置之间没有太大差异。 我确实观察到、在我的设置中 、必须在 SECREF 上启用振幅检测器、以确保 DPLL 不会验证不存在的 SECREF 输入并尝试锁定到该输入。 这不会成为手动保持模式的问题、因为器件只会尝试锁定到 PRIREF。  但是、正如您在设置中提到的、DPLL 在两个配置下锁定、因此我认为这与您看到的问题无关。  

    我还注意到、与我在 E5052A 相位噪声分析仪上测量的相位噪声相比、您的相位噪声测量结果性能较差、尤其是在偏移高于 10kHz 左右时。 您是否知道这是否受测试设备的本底噪声限制? 或者,平衡 — 非平衡变压器,电缆,输出终端等可能会影响测量?  

    自动非恢复:  

    手动保持:  

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    是的、在偏移超过 10kHz 时、相位噪声测量性能不佳是由于我们的相位噪声测量设备的本底噪声限制所致。 但 我怀疑它是否与获得这些尖峰有关。 我能得到你的 ticspro 文件吗? 我仍然没有弄清楚为什么会出现尖峰。 我想知道接下来应该做什么。  

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    尊敬的 Suchitra:  

    我附上了 ticspro 文件、我唯一做的修改是在 SECREF 上启用振幅检测器。  

    对于后续步骤、我认为最好仔细检查 DPLL 是否同时使用自动非恢复和手动保持配置锁定。 当 10MHz 输入被禁用时、检查两个配置是否提供相同的性能也可能是值得的。  

    e2e.ti.com/.../LMK05318B_5F00_100MHz 02_5F00_auto-non_2D00_revertive_5F00_SECREF_5F00_validation_5F00_enabled.tcs

    e2e.ti.com/.../LMK05318B_5F00_100MHz 缤客:5F00_MANUAL-HOLDOVER_5F00_SECREF_5F00_validation_5F00_ENABLE.tcs

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    尊敬的 Connor:  

    我尝试加载您给我的 tics 文件。 但加载后会显示:

    “已加载 TCS 文件。 这些寄存器存在于加载的 TCS 文件中、但当前配置文件:R148、R169 中不存在。'

    您还可以告诉我如何检查 DPLL 是否在两种模式下锁定、以及如何验证相同的性能。 我认为是为了验证相同的功能、我应该尝试验证我的输出是否与外部 PRIREF 同步(当外部 PRIREF 存在时)、以及在未连接基准时处于保持模式。 但我不知道该怎么做。 我已经观察到在自动非恢复模式下、当我删除基准时、状态不会在 GUI 上显示为保持状态、而是将基准显示为 SECREF(即使未连接)。 而在手动保持模式下、当 PRIREF 存在时、它会显示 PRIREF 状态;当基准断开时、它会显示保持。 我无法理解为什么两种模式都显示不同的行为。 实际上、我们希望收到 lmk 是锁定到有源基准还是保持模式、这就是我们从自动非恢复模式切换到手动保持模式的原因所在。  

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    尊敬的 Suchitra:  

    您可以忽略 TICS Pro 中的错误消息、即使未导入这些寄存器、.tcs 文件仍应正常工作。 与之前的配置相比、我发送的更新后的配置文件在您的设置中是否具有不同的性能?  

    如果即使未应用输入也认为 SECREF 有效、则可能需要在 SECREF 上启用基准验证。 我建议启用频率检测器、这应保证在没有输入时 SECREF 不被视为有效。 有关锁定采集逻辑的更多信息、请参阅器件数据表中的图 8-16:

    本质上、如果选择了手动保持、则只允许 DPLL 锁定到所选输入。 如果选择了自动非恢复功能、则 DPLL 将尝试锁定到最高优先级有效基准、而不是进入保持状态。  

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    尊敬的 Connor:  

    我将尝试您今天建议的方法。 我之前无法验证、因为我们的相位噪声测量设备 正在用于其他项目活动。  

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    尊敬的 Connor:

    我们尝试了之前建议的有关自动非还原/保持配置的更改。

    我们方面执行了以下步骤:

    1. 已启用 SECREF

    2. 将频率检测器应用于 SECREF

    3. 已将器件配置为自动非还原模式

    4. 删除了 10MHz 基准输入

    这一次、在移除基准后、GUI 会正确指示“保持模式“、从而确认保持检测机制正常工作。

    但是、相位噪声问题仍然存在。 即使器件处于保持模式、不需要的杂散/尖峰也会继续出现。 之前、我们怀疑模式转换本身没有发生、但现在 GUI 确认确认已正确进行转换。

    由于在您的设置中未观察到问题、我们想了解是否存在:

    • 评估板上的硬件相关问题

    • 需要任何特定跳线配置或电路板修改

    • 任何所需的固件/软件更新

    • 与 GUI 版本、驱动程序或笔记本电脑设置相关的任何依赖项

    • 可能错过的任何其他初始化/配置步骤

    有关我们设置的其他信息:

    • 通过 SMA 施加的外部 10MHz 基准

    • 通过 SMA 应用的外部 48MHz OCXO 基准

    • GUI 中显示了保持模式确认

    • 去除基准后、杂散在相位噪声中仍然可见

    该工程目前处于集成阶段、解决这种保持模式问题目前对我们至关重要。 我们非常感谢您提供有关消除这些杂散所需的确切配置或调试步骤的指导。

    如果您需要、请告知我们:

    • 寄存器转储

    • 配置文件中找到

    • 相位噪声图

    • 频谱屏幕截图

    • 示波器捕获

    • 电路板照片

    此外、由于这是一个评估模块、如果观察到的行为最终追溯到我们电路板特定的硬件故障或异常、尤其是考虑到问题在您这边不能重现、那么我们还想讨论是否可能提供保修支持或更换评估模块。

    期待您的支持。

    此致、
    Suchitra Ramamoorthy。

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    尊敬的 Suchitra:  

    感谢这里的更新。 不幸的是、我今天无法使用相位噪声分析仪、星期一是假期、因此我最早无法在我的装置上进行任何实验、直到星期二开始。  

    听起来使用最新的配置文件是一样的、每当器件在自动非恢复模式和手动保持模式下进入保持模式时、都会出现杂散。 当器件处于保持状态时、您可以尝试读回 PLL1_NUM_STAT 吗? 最简单的方法是在 TICS Pro 中的“Raw Registers“页面上、您可以输入 PLL1_NUM_STAT 和屏幕右侧的字段名称、然后点击“Read“以获取此字段的实时状态。 我想知道 DPLL 是否以某种方式设置非最佳 APLL 分子值、这会在输出上引入杂散。 我似乎不太可能看到这种情况、因为您在时钟输出上没有看到频率偏移、但值得仔细检查。  

    此外、当切换软复位时、杂散是否会发生变化? 我想看看更新基准切换模式后或 DPLL 进入保持模式后切换软复位是否有任何改善。  

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    尊敬的 Connor:  

    我们将尝试您今天提出的建议。 同时,你也请看看它。 因为 这是一个非常关键的项目的关键部分,我们希望尽早做到这一点。  

    谢谢

    Suchitra Ramamoorthy。  

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    尊敬的 Suchitra:  

    您是否有幸完成调试步骤? 我明天可以对此进行更多研究、看看是否有办法在我这边复制问题、但到目前为止、我还没有看到自动非恢复保持设置和手动保持设置之间的任何差异。  

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    尊敬的 Connor:  

    我们的关注模式是自动非还原模式、因为我们打算优先考虑外部基准输入。

    通过将外部基准信号施加到 LMK05318B 的 PRIREF_P 端口、在自动非还原模式下执行测试。 通过此配置、我们可获得所需的相位噪声性能。 此外、即使在断开外部基准后、也能保持相位噪声性能。

    从 GUI 中、我们观察到 DPLL 有源基准保持为 SECREF、器件不会转换到保持模式。 基于此行为、我们假定器件使用内部保持的基准继续正常运行。

    但是、我们没有收到任何对外部频锁的确认或指示、我们无法理解当将信号施加到 PRIREF 时为什么会发生这种情况。

    为了进一步调查、我们将同一外部基准连接到 SECREF。 在这种情况下、DPLL 有效基准会立即更改为保持模式。

    总体而言、系统在采用内部和外部参考时似乎能正常运行、但 GUI 似乎未提供与实际运行条件相对应的正确确认或状态指示。

    您能否验证我们对行为的理解是否正确?

    谢谢  

    Suchitra Ramamoorthy

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    尊敬的 Suchitra:  

    为了澄清一下、当您提到“内部保留的参考“时、您指的是 XO 输入吗?

    您能否更详细地说明一下自动非恢复保持模式与手动保持模式下所尝试实现的目标?  在未对 SECREF 施加输入的用例中、手动保持和自动非恢复切换模式应产生相同的器件行为。 如果 PRIREF 存在并被视为有效、DPLL 将尝试锁定到它。 否则、器件将进入保持模式。 如果 PRIREF 在稍后再次变为有效、DPLL 将自动退出保持模式。 这应适用于任一切换模式。  

    在任何情况下、我都建议在 SECREF 上启用频率检测器、以便在没有输入时不会将其视为“有效“。 我认为这将简化调试过程、并使确定 DPLL 何时真正进入保持状态变得更简单。 如果 PRIREF 和 SECREF 都无效、则 DPLL 应处于保持和自由运行状态并使用 XO 输入作为基准。 如果 PRIREF 被视为有效、则 DPLL 应该能够成功锁定到它。 这将由“status“页面上的 LOPL_DPLL 和 LOFL_DPLL 字段指示。 顺便说一下、您可以参考本指南以了解更完整的 DPLL 调试步骤(参考验证,失锁等): https://www.ti.com/lit/an/snaa421/snaa421.pdf 

    我仍然无法通过不同的切换模式复制相位噪声性能上的任何类型的差异。 我怀疑您看到的性能差异与 DPLL 实际处于保持状态有关、方法是尝试锁定到不存在的 SECREF 输入。