公開日：2021年08月31日
| 更新日：2022年11月30日

TI社製クロック設計ツールの紹介② PLLATINUMSIM-SW

ライター：mtmt
クロック

はじめに

前回は、クロックデバイスの選定に使用する、CLOCK-TREE-ARCHITECT®を紹介いたしました。
次の作業は選定したクロックデバイスの特性を最大源に発揮するための定数設定です。
具体的には、ジッタを最小化するループ帯域の選択、位相余裕の維持、更には最適なループ帯域を実現するためのフィルター部品の値を決める作業です。

これらの作業を行うために、TI社ではPLLATINUMSIM-SW®と呼ばれるシミュレーションソフトを用意しています。
このソフトを使うことで、シミュレーションを行い、容易に各値を取得できます。
結果、設計の品質を高め、実機評価のための作業工数を削減に寄与します。

本稿では、シミュレーションソフト「PLLATINUMSIM-SW」の使い方を、代表的なジッタークリーナーIC、LMK03328を例に説明します。

PLLATINUMSIM-SWとは？

PLLATINUMSIM-SWは以下、４つの特徴を備えています。

■特徴■
・PLL構成要素(フラクショナルエンジン, VCO, 入力, 分周器, ループフィルター, PFD)の位相ノイズの見積もり
・最大4次までのパッシブ、又は、アクティブフィルター部品の値を算出
・ロック時間の見積もり(VCOデジタル校正時間を含む)
・詳細なボード線図の表示

シミュレーションの例(手順)

シミュレーションソフトPLLATINUMSIM-SWの使い方を、代表的なジッタークリーナIC、LMK03328を例に説明します。手順は以下です。

①PLLATINUMSIM-SWのダウンロードとインストール
②PLLATINUMSIM-SWの起動
③デバイスの選択
④入出力周波数等の設定
⑤PLLのループフィルターの設計
⑥アプリケーションに求められる各特性の確認

手順①－PLLATINUMSIM-SWのダウンロードとインストール

以下、TI社のサイトからPLLATINUMSIM-SWをダウンロードします。
サイト：https://www.tij.co.jp/tool/jp/PLLATINUMSIM-SW
以下の画面にて、ダウンロードを行って下さい。

ダウンロードファイル「snac073n.zip」を解凍すると、「Setup_PLLatinumSim-XXXX(バージョン).exe」ファイルを選択して下さい。
ナビゲーションに沿ってインストールを進めて下さい。

手順②－PLLATINUMSIM-SWの起動

インストール後、PLLATINUMSIM-SWを起動すると、以下の画面を表示します。

手順③－デバイスの選択

「Select a Device」にて「LMK03328」を選択 → その後「Load Device」を選択します。

選択すると、LMK03328のパラメータ入力画面が表示されます。

手順④－入出力周波数等の設定

次に入力周波数(Fosc)→VCO周波数(Fvco)→出力周波数(Fout), 出力フォーマットを設定します。
(例として、入力24MHz、VCO 4800MHz、出力 LVDS 150MHzです)

各数値を入れることで、自動的に画面に反映されます。

手順⑤－PLLのループフィルターの設計

続いて、PLLのループフィルターを最適化します。フィルターを自動的に最適化するよう、「Forced Component Value」の各定数を空欄にします。そして「Auto Parameter Strategy」で「Optimize Jitter」を選択します。
その後、「Calculate Loop Filter」を選択すれば最適化されたフィルター定数が得られます。