扩频输出

DS1086具有降低额定发射峰的能力。输出频率可以抖动2%或4%低于编程频率。当抖动使能时，虽然输出频率改变，但占空比不变。

图1显示了无抖动的DS1086信号和启用4%抖动的DS1086信号之间的比较。抖动信号的幅度下降了大约16dB。以94MHz为例(仅用于说明目的)，4%抖动信号的范围从90.24MHz到94MHz，因为频率总是抖动下来。2%抖动信号的范围从92.12MHz到94MHz。

三角波发生器将一个偏移元件注入主振荡器以使其输出抖动。抖动率(见式1)基于主振荡器频率，用户可以在66MHz到133MHz范围内编程。

主振荡器频率为66MHz，三角波的抖动率为16.1kHz。周期为62.06µs，如图2所示。三角波的峰值在66MHz和66MHz - 4% (63.36MHz)之间变化。由于抖动率很小，输出频率从一个周期到另一个周期看起来几乎是固定的。

在DS1086中，抖动由precaler寄存器中的J0位控制，当SPRD引脚处于高位时使能。当预分频器设置为1时，光谱衰减最大。预算器中使用的每2个因子，频谱衰减就减少2.7dB。这是因为在创建较低频率时，预分频器的分频函数倾向于平均抖动。然而，最严格的光谱发射限制是强加于较高的频率，其中预分频器被设置为低分频比。

使用DS1086作为微控制器时钟

当用作微控制器时钟时，DS1086可以在两种不同的模式下工作。模式有处理器控制模式和独立模式。下面将更详细地描述这两种模式，以及在使用微控制器实现扩频振荡器时应解决的设计注意事项。

Processor-Controlled模式

图3显示了DS1086作为8051和PIC微控制器在处理器控制模式下的系统时钟。该图还说明了如何在公共总线上使用多个DS1086设备。每个微控制器是相互独立的，虽然相同的2线主控制器控制两个微控制器。

为了使2线主控机与DS1086通信，每个DS1086都需要有自己唯一的设备地址。为了限制封装的尺寸，没有外部地址引脚。设备地址是用ADDR寄存器A2、A1和A0中的三个地址位设置的(参见图4)。设备地址出厂默认值是000b。DS1086可以设置为000b和111b之间的任意地址。如果多个DS1086设备在同一总线上，如图3所示，它们的地址需要是唯一的。8051系统中的DS1086的设备地址为000b, PIC系统中的DS1086的设备地址为001b。

独立模式

DS1086可用作晶体振荡器的替代品。图5显示了独立模式下带有8051微控制器的DS1086。PIC也可以在独立模式下使用。在独立模式下，DS1086可以编程一次，然后SCL和SDA引脚通过电阻绑高。

如果DS1086将永远不会在电路中编程，即使在生产测试期间，那么上拉电阻是不需要的，信号可以直接绑定到电压电源。这简化了设计，因为所需的组件更少，而且不需要软件。缺点是如果不重新设计硬件，DS1086不能很容易地编程。

设计注意事项

当使用扩频振荡器作为基于微控制器的系统的时钟时，需要解决以下问题:

1. 系统对频率变化的接受程度如何?

大多数不需要精确定时的系统对DS1086创建的频率变化没有问题。信号只有变化，例如，33MHz时钟和4%抖动，1.9ns (1÷31.69MHz - 1÷33MHz = 1.9ns)。

2. 哪些DS1086规格可能影响微控制器?

设计人员应特别注意的规格是公差、占空比和上电时间。

3. 微控制器的时钟容忍度是多少?

微控制器时钟通常具有最大上升和下降时间以及最小高和低时间。使用这些值可以计算出最快的时钟速度。有关微控制器时钟规格的更多信息，请参阅微控制器数据表。

4. 会进行实时测量吗?

抖动的时钟可能会产生不准确的“一天中的时间”时钟，也可能导致不准确的实时精确测量。

5. 微控制器对数据设置和保持时间的规范有多严格?

时钟上的抖动可能导致设置和保持时间违规。在进入寄存器之前，数据必须设置好并保持稳定。

6. 在什么频率下应该进行微控制器定时计算?

微控制器的时序计算应该使用编程的频率来完成。

7. 是否使用同步时钟进行时钟恢复?

创建用于时钟恢复的同步时钟需要一个无抖动的时钟。

DS1086与晶体振荡器相比的优点

使用DS1086代替晶体振荡器有许多优点。由于DS1086具有扩频输出，当频率比编程频率低2%或4%时，额定发射峰值会降低。相对于晶体振荡器，DS1086提供高达20dB的额定发射(有效值电压)降低。图6显示了晶体振荡器和启用4%抖动的DS1086时钟频谱幅度的差异。

用户也可以很容易地改变输出频率的飞行。可编程振荡器可以避免购买许多不同频率的晶体振荡器。此外，一个槽电路不需要与EconOscillator，因为它是在系统中需要高频的晶体振荡器。

DS1086对振动的敏感性也较低，具有电源关闭模式，并且可以在比某些晶体振荡器更小的封装中使用。DS1086采用8引脚150mil SO封装。8针118milµSOP是未来的产品。

结论

DS1086可以用作微控制器的系统时钟，以代替晶体振荡器来降低发射峰值。本应用笔记显示DS1086作为两个流行的微控制器8051和PIC的时钟。

关于本申请说明的任何问题或意见都可以发送到MixedSignal.Apps@dalsemi.com。

有关DS1086的更多信息，请参阅数据表和以下应用注意事项:

DS1086频率计算器
EconOscillator比较
与LabVIEW的2线通信