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AR# 19815

Spartan-3 DCM - DCM 位相シフトの精度および位相シフトへの影響

説明

キーワード : tap, shifter, delay, resolution, タップ, シフタ, 遅延, 精度

DCM 位相シフトの最小精度はどのくらいですか。特定の周波数での最小位相シフトはいくらですか。また、これらの値はデザインの位相シフトにどのように影響しますか。

ソリューション

最小精度は、 次の 2 つのうち大きい方の値となります。

1. 位相シフトの最小ステップ サイズ = 1/256 x CLKIN_Period

2. タップ遅延精度 (DCM_TAP)。DCM_TAP_MIN および DCM_TAP_MAX の仕様については、Spartan-3 FPGA ファミリ データシートの「Spartan-3 FPGA DC and Switching Characteristic」を参照してください。
http://japan.xilinx.com/support/documentation/data_sheets/ds099.pdf

したがって、約 90MHz (周期 11.11ns) で 45ps の DCM_TAP の場合、099/256 x CLKIN_Period は約 45ps となります。

1. . 周波数が約 90MHz 未満の場合、1/256 x CLKIN_Period は 45ps より大きくなるため、最小ステップ サイズは上記の #1 に限定されます。
2. 周波数が約 90MHz より大きい場合、1/256 x CLKIN_Period は 45ps 未満になるため、最小ステップ サイズは上記の #2 に限定されます。

90 MHz 以上の周波数での位相シフト

CLKIN の周波数にかかわらず、PHASE_SHIFT (PS) の値は次の式で決定されます。

位相シフト = (PS/256) x (CLKIN 周期

この PS 値から、DCM の DPS 機能により適切なタップ設定が選択されます。タップ設定は、プロセス、電圧、温度 (PVT) によって異なります。

たとえば、CLKIN = 150MHz (周期 6.67ns) で、必要な位相シフトが 680ps の場合、PS の値は次のようになります:

0.680 = PS/256 * 6.67
PS = 26

この値を PHASE_SHIFT 値として入力します。

DCM_TAP = 約 45ps は、概算値に過ぎません。実際のタップ値は、30ps ~ 60ps の範囲内で PVT によって異なります。そのため、10 タップ ステップは必ずしも 10 x 45ps = 450ps ではありません。さらに、1/256 x CLK_Period が DCM_TAP 以下の場合、1/256 は 1 タップと等しくないため、DCM は新しい位相シフトを 1/256 のインクリメントごとに調整しない場合もあります。

たとえば、PS 値を 3 から 4 に変更するとき、PVT で次のタップと比較して現在の位相シフトがその値に近い場合、DCM は位相シフトを増加しない場合があります。

この場合、PHASE_SHIFT 属性値によって DCM は最も近いフェーズ位相をとります。 CLK0 を使用する単純なケースの PHASE_SHIFT のエラーは、CLKOUT_PER_JITT_0 + CLKIN_CLKFB_PHASE となります。Spartan-3 FPGA ファミリ データシートの「Spartan-3 FPGA DC and Switching Characteristics」にある DLL のスイッチ特性の表を参照してください。
http://japan.xilinx.com/support/documentation/data_sheets/ds099.pdf

DCM_TAP 値は、DCM と FPGA によるランダム ジッタとともに出力ジッタ仕様に含まれています。FIXED 位相シフトを使用すると、必要な位相シフトの 5 ~ 10% 以内に抑えられます。より精度の高さが要求される場合は、VARIABLE モードを使用して調整してください。
AR# 19815
日付 04/17/2008
ステータス アクティブ
種類 一般
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