ZL30241LDG1 Datasheet ZL30241LDF1, ZL30241LDG1 | P1-P3

November 2012 1

ZL30241 Single Channel Precision

Universal Clock Generator and NCO

Features

PLL

• One PLL with ultra low jitter

• Supports integer, fractional and ratio modes

– Ratio mode for flexible FEC rate support

Inputs

• Crystals, crystal oscillator or reference (singled ended or

differential) inputs

– Crystal Input range from 22 MHz to 54 MHz

– Crystal oscillator or single-ended reference input

from 22 MHz to 180 MHz

– Differential reference input from 22 to 864 MHz

Configuration

• Generates clock signals at power-up per user defined

custom configuration (factory programmable)

• Dynamically configurable via SPI and volatile

configuration registers

Outputs

• Synthesizes two different frequencies from the PLL

– Up to 275 fs RMS jitter for integer mode

– Up to 400 fs RMS jitter for fractional mode

• Each output is independently configurable to support

LVDS, LVPECL, HCSL, LVCMOS

• Generates any output frequency from 12 MHz to

914 MHz

• Generates output from crystal, a crystal oscillator or

reference

• NCO accuracy less than 0.1 ppb in fractional mode

Applications

• Clocks for NPUs, FPGAs, 10G CDRs, high-speed ADC,

PCIe interface devices, Ethernet switches and PHYs

• Timing for optical, storage, networking and broadcast

video applications

Data Sheet

Ordering Information

ZL30241LDG1 48 Pin QFN Tray

ZL30241LDF1 48 Pin QFN Tape/Reel

Matte Tin

-40

C to +85

Package size: 7 x 7 mm

Figure 1 • Block Diagram

PLL1

In_p

In_n

Input

Divider

PLL

Divider

SingleEnded/

Differential

OutputEnable2

Out2_p

Out2_n

SingleEnded/

Differential

OutputEnable1

Out1_p

Out1_n

SingleEnded/

Differential

RefOutEnable

RefOut_p

RefOut_n

ExternalFilters

SingleEnded/

Differential

SPI

Filter1

Configurationand

Status

Crystal

Input1

XO1

XO2

Table of Contents

ZL30241 Data Sheet

Microsemi Corporation

1.0 Pin Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

2.0 Pin Description. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

3.0 Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

3.1 Input Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

3.2 Output Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

3.2.1 Output Control Pins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

3.2.2 Output Electrical Format - (LVCMOS, LVDS, LVPECL, or HCSL). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

3.3 Reference Input . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

3.4 Crystal Oscillator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

3.5 PLLs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

3.5.1 Integer Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

3.5.2 Fractional Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

3.5.3 Ratio Mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

3.6 Output Dividers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

3.7 Status Indicators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

3.8 Resets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

4.0 SPI Programming. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

5.0 Register Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

6.0 Detailed Register Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

7.0 AC and DC Electrical Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

8.0 Performance Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

9.0 Thermal Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

10.0 Mechanical Drawing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

List of Figures

ZL30241 Data Sheet

Microsemi Corporation

Figure 1 • Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

Figure 2 - Input Termination - LVCMOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Figure 3 - Input Termination - LVDS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Figure 4 - Input Termination - LVPECL AC coupled. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

Figure 5 - Input Termination - LVPECL DC coupled. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

Figure 6 - Input Termination - HCSL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

Figure 7 - Output Enable/Disable. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

Figure 8 - Example SPI Read . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

Figure 9 - Read (opcode 2) cycle. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

Figure 10 - Write (opcode 1) cycle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

Figure 11 - Switching Waveforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

Figure 12 - LVDS Output Load & Test Circuit. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

Figure 13 - LVCMOS Output Load & Test Circuit. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

Figure 14 - LVPECL Output Load & Test Circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

Figure 15 - HCSL Output Loads & Test Circuits. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

Figure 16 - Serial Peripheral Interface Timing - Master Read (opcode 2) cycle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

Figure 17 - Serial Peripheral Interface Timing - Master Write (opcode 1) cycle. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

P1-P3 P4-P6 P7-P9 P10-P12 P13-P15 P16-P18 P19-P21 P22-P24 P25-P27 P28-P30 P31-P33 P34-P36 P37-P39 P40-P40

ZL30241LDG1

Mfr. #:

Buy ZL30241LDG1

Manufacturer:

Microchip / Microsemi

Description:

Clock Generators & Support Products Prec Univ Clock Gen and NCO

Lifecycle:

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DHL FedEx Ups TNT EMS

Payment:

T/T Paypal Visa MoneyGram Western Union

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