Si5351Aクロックジェネレータ（秋月電子例）

JH7UBCサイト［3CHクロックジェネレータSi5351Aの実験］を使い秋月電子Si5351A取扱説明書の例をテストを行いました。【http://jh7ubc.web.fc2.com/arduino/Si5351A.html】

●取扱説明書PDF

秋月電子通商　Ｓｉ５３５１Ａ取扱説明書PDF：【chrome-extension://efaidnbmnnnibpcajpcglclefindmkaj/https://akizukidenshi.com/goodsaffix/AE-Si5351A.PDF】

■概要

・Silicon Laboratories社製Si5351Aを使用したクロックジェネレータモジュールです．　

・2.5kHz~200MHzの周波数を出力することができます．　

・3チャネル出力があり，それぞれ異なる周波数を出力することができます．

    （PLL回路が2回路なので，完全に独立ではありません．）　

・出力周波数はI2Cで設定します．　

・出力波形は矩形波（方形波）です.

●PLL周波数の計算PLL周波数は

　fvco = fxtal × ( a + ( b / c ) )　（aは15~90,bは0~1048575,cは1~1048575）

（いずれも整数）これらを設定用パラメータP1，P2，P3，に変換します（ｘ＝Ａor B）

　MSNxP1[17:0] = 128 * a + Floor( 128 * ( b / c ) ) - 512 

　MSNxP2[19:0] = 128 * b – c * Floor( 128 * ( b / c ) ) 

　MSNxP3[19:0] = c

　以上のレジスタMSNA_P1~MSNB_P3をI2Cで転送します．

●出力分周器の設定レジスタMSx_SRCでPLLAもしくはPLLBのどちらを使用するか決めるこ　　　とができます．デフォルトでPLLAを使用するようになっています．

　出力周波数はfout = fvco / ( a + ( b / c ) )　

（ただし( a + ( b / c ) )の結果は6~1800の間であること）

これらを設定用パラメータP1，P2，P3，に変換します（ｘ＝０～２）

　MSxP1[17:0] = 128 * a + Floor( 128 * ( b / c ) ) - 512 

　MSxP2[19:0] = 128 * b – c * Floor( 128 * ( b / c ) ) 

　MSxP3[19:0] = c

以上のレジスタMS0_P1~MS2_P3をI2Cで転送します．

●例PLL400MHz,出力20MHz PLL周波数の計算    

 fvco=25*(15+(1/1)) =400   

 MSNAP1=128*15+(128*(1/1))-512 = 1,536   

 MSNAP2=128*1-1*(128*(1/1)) = 0   

 MSNAP3=1 

[P1=600,P2=0,P3=1(HEX)]

 ●出力分周器の設定    

 fout=400/(15+(5/1))   = 20       

 MS0P1=128*15+(128*(5/1))-512 = 2,048   

 MS0P2=128*5-1*(128*(5/1) = 0   

 MS0P3=1   

[P1=800,P2=0,P3=1(HEX)]  

EXcel

回路図

【CLK0】20MHzの発信確認できました。

CLK0 20MHz

プログラム　Arduino IDE【ボード：Raspberry Pi　Pico】

#include <Wire.h>

const byte Si5351_ADDR = 0x60;

void setup()

{

Wire.setSDA(12);  //SDA 

Wire.setSCL(13);  //SCL  

Wire.begin(); // Arduino is Master.

Si5351_write(3,0xFF); //Disable Output

Si5351_write(16,0x80); //CLOCK0 Power down

PLLA_set();

MS0_set();

Si5351_write(177,0xA0);//Reset PLLA and PLLB

Si5351_write(16,0x4F); //CLOCK0 Power up 8mA

Si5351_write(3,0xFE); //Enable CLOCK0

}

void loop()

{

}

void Si5351_write(byte Reg , byte Data)

{

  Wire.beginTransmission(Si5351_ADDR);

  Wire.write(Reg);

  Wire.write(Data);

  Wire.endTransmission();

}

void PLLA_set()

{

Si5351_write(26,0); //MSNA_P3[15:8]

Si5351_write(27,1); //MSNA_P3[7:0]

Si5351_write(28,0); //MSNA_P1[17:16]

Si5351_write(29,0b00000110); //MSNA_P1[15:8]

Si5351_write(30,0); //MSNA_P1[7:0]

Si5351_write(31,0); //MSNA_P3[19:16]MSNA_P2[19:16]

Si5351_write(32,0); //MSNA_P2[15:8]

Si5351_write(33,0); //MSNA_P2[7:0]

}

void MS0_set(){

Si5351_write(42,0); //MS0_P3[15:8]

Si5351_write(43,1); //MS0_P3[7:0]

Si5351_write(44,0); //MS0_P1[17:16]

Si5351_write(45,0b00001000); //MS0_P1[15:8]

Si5351_write(46,0); //MS0_P1[7:0]

Si5351_write(47,0); //MS0_P3[19:16]MS0_P2[19:16]

Si5351_write(48,0); //MS0_P2[15:8]

Si5351_write(49,0); //MS0_P2[7:0]

}