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l o w p o w e r , 8 . 5 m w , 2 . 3 v t o 5 . 5 v , p r o g r a m m a b l e w a v e f o r m g e n e r a t o r d a t a s h e e t a d 9 8 3 7 r e v . a d o c u m e n t f e e d b a c k i n f o r m a t i o n f u r n i s h e d b y a n a l o g d e v i c e s i s b e l i e v e d t o b e a c c u r a t e a n d r e l i a b l e . h o w e v e r , n o r e s p o n s i b i l i t y i s a s s u m e d b y a n a l o g d e v i c e s f o r i t s u s e , n o r f o r a n y i n f r i n g e m e n t s o f p a t e n t s o r o t h e r r i g h t s o f t h i r d p a r t i e s t h a t m a y r e s u l t f r o m i t s u s e . s p e c i f i c a t i o n s s u b j e c t t o c h a n g e w i t h o u t n o t i c e . n o l i c e n s e i s g r a n t e d b y i m p l i c a t i o n o r o t h e r w i s e u n d e r a n y p a t e n t o r p a t e n t r i g h t s o f a n a l o g d e v i c e s . t r a d e m a r k s a n d r e g i s t e r e d t r a d e m a r k s a r e t h e p r o p e r t y o f t h e i r r e s p e c t i v e o w n e r s . o n e t e c h n o l o g y w a y , p . o . b o x 9 1 0 6 , n o r w o o d , m a 0 2 0 6 2 - 9 1 0 6 , u . s . a . t e l : 7 8 1 . 3 2 9 . 4 7 0 0 ? 2 0 1 1 ? 2 0 1 2 a n a l o g d e v i c e s , i n c . a l l r i g h t s r e s e r v e d . t e c h n i c a l s u p p o r t w w w . a n a l o g . c o m f e a t u r e s d i g i t a l l y p r o g r a m m a b l e f r e q u e n c y a n d p h a s e 8 . 5 m w p o w e r c o n s u m p t i o n a t 2 . 3 v m c l k s p e e d : 1 6 m h z ( b g r a d e ) , 5 m h z ( a g r a d e ) 2 8 - b i t r e s o l u t i o n : 0 . 0 6 h z a t 1 6 m h z r e f e r e n c e c l o c k s i n u s o i d a l , t r i a n g u l a r , a n d s q u a r e w a v e o u t p u t s 2 . 3 v t o 5 . 5 v p o w e r s u p p l y 3 - w i r e s p i i n t e r f a c e e x t e n d e d t e m p e r a t u r e r a n g e : 4 0 c t o + 1 2 5 c p o w e r - d o w n o p t i o n 1 0 - l e a d l f c s p a p p l i c a t i o n s f r e q u e n c y s t i m u l u s / w a v e f o r m g e n e r a t i o n l i q u i d a n d g a s f l o w m e a s u r e m e n t s e n s o r y a p p l i c a t i o n s : p r o x i m i t y , m o t i o n , a n d d e f e c t d e t e c t i o n l i n e l o s s / a t t e n u a t i o n t e s t a n d m e d i c a l e q u i p m e n t s w e e p / c l o c k g e n e r a t o r s t i m e d o m a i n r e f l e c t o m e t r y ( t d r ) a p p l i c a t i o n s g e n e r a l d e s c r i p t i o n t h e a d 9 8 3 7 i s a l o w p o w e r , p r o g r a m m a b l e w a v e f o r m g e n e r a t o r c a p a b l e o f p r o d u c i n g s i n e , t r i a n g u l a r , a n d s q u a r e w a v e o u t p u t s . w a v e f o r m g e n e r a t i o n i s r e q u i r e d i n v a r i o u s t y p e s o f s e n s i n g , a c t u a t i o n , a n d t i m e d o m a i n r e f l e c t o m e t r y ( t d r ) a p p l i c a t i o n s . t h e o u t p u t f r e q u e n c y a n d p h a s e a r e s o f t w a r e p r o g r a m m a b l e , a l l o w i n g e a s y t u n i n g . t h e f r e q u e n c y r e g i s t e r s a r e 2 8 b i t s w i d e : w i t h a 1 6 m h z c l o c k r a t e , r e s o l u t i o n o f 0 . 0 6 h z c a n b e a c h i e v e d ; w i t h a 5 m h z c l o c k r a t e , t h e a d 9 8 3 7 c a n b e t u n e d t o 0 . 0 2 h z r e s o l u t i o n . t h e a d 9 8 3 7 i s w r i t t e n t o v i a a 3 - w i r e s e r i a l i n t e r f a c e . t h i s s e r i a l i n t e r f a c e o p e r a t e s a t c l o c k r a t e s u p t o 4 0 m h z a n d i s c o m p a t i b l e w i t h d s p a n d m i c r o c o n t r o l l e r s t a n d a r d s . t h e d e v i c e o p e r a t e s w i t h a p o w e r s u p p l y f r o m 2 . 3 v t o 5 . 5 v . t h e a d 9 8 3 7 h a s a p o w e r - d o w n ( s l e e p ) f u n c t i o n . s e c t i o n s o f t h e d e v i c e t h a t a r e n o t b e i n g u s e d c a n b e p o w e r e d d o w n t o m i n i m i z e t h e c u r r e n t c o n s u m p t i o n o f t h e p a r t . f o r e x a m p l e , t h e d a c c a n b e p o w e r e d d o w n w h e n a c l o c k o u t p u t i s b e i n g g e n e r a t e d . t h e a d 9 8 3 7 i s a v a i l a b l e i n a 1 0 - l e a d l f c s p _ w d p a c k a g e . f u n c t i o n a l b l o c k d i a g r a m s e r i a l i n t e r f a c e a n d c o n t r o l l o g i c s c l k s d a t a f s y n c 1 6 - b i t c o n t r o l r e g i s t e r 1 2 - b i t p h a s e 1 r e g 1 2 - b i t p h a s e 0 r e g m u x s i n r o m 1 0 - b i t d a c m u x 1 2 o n - b o a r d r e f e r e n c e a g n d d g n d v d d a d 9 8 3 7 p h a s e a c c u m u l a t o r ( 2 8 - b i t ) r e g u l a t o r c a p / 2 . 5 v 2 . 5 v a v d d / d v d d m u x d i v i d e b y 2 m s b m u x f u l l - s c a l e c o n t r o l c o m p v o u t r ? 0 9 0 7 0 - 0 0 1 m c l k 2 8 - b i t f r e q 1 r e g 2 8 - b i t f r e q 0 r e g f i g u r e 1 .
a d 9 8 3 7 d a t a s h e e t r e v . a | p a g e 2 o f 2 8 t a b l e o f c o n t e n t s f e a t u r e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 a p p l i c a t i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 g e n e r a l d e s c r i p t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 f u n c t i o n a l b l o c k d i a g r a m . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 r e v i s i o n h i s t o r y . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 s p e c i f i c a t i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 t i m i n g c h a r a c t e r i s t i c s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 a b s o l u t e m a x i m u m r a t i n g s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 t h e r m a l r e s i s t a n c e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 e s d c a u t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 p i n c o n f i g u r a t i o n a n d f u n c t i o n d e s c r i p t i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 t y p i c a l p e r f o r m a n c e c h a r a c t e r i s t i c s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 t e s t c i r c u i t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 t e r m i n o l o g y . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 0 t h e o r y o f o p e r a t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1 c i r c u i t d e s c r i p t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 n u m e r i c a l l y c o n t r o l l e d o s c i l l a t o r p l u s p h a s e m o d u l a t o r . . . 1 2 s i n r o m . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 d i g i t a l - t o - a n a l o g c o n v e r t e r ( d a c ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 r e g u l a t o r . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 f u n c t i o n a l d e s c r i p t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 3 s e r i a l i n t e r f a c e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 3 l a t e n c y p e r i o d . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 3 c o n t r o l r e g i s t e r . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 3 f r e q u e n c y a n d p h a s e r e g i s t e r s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 5 r e s e t f u n c t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 6 s l e e p f u n c t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 6 v o u t p i n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 6 p o w e r i n g u p t h e a d 9 8 3 7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 6 a p p l i c a t i o n s i n f o r m a t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 9 g r o u n d i n g a n d l a y o u t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 9 i n t e r f a c i n g t o m i c r o p r o c e s s o r s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 9 e v a l u a t i o n b o a r d . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1 s y s t e m d e m o n s t r a t i o n p l a t f o r m . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1 a d 9 8 3 7 t o s p o r t i n t e r f a c e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1 e v a l u a t i o n k i t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1 c r y s t a l o s c i l l a t o r v s . e x t e r n a l c l o c k . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1 p o w e r s u p p l y . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1 e v a l u a t i o n b o a r d s c h e m a t i c s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 2 e v a l u a t i o n b o a r d l a y o u t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 4 o u t l i n e d i m e n s i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 5 o r d e r i n g g u i d e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 5 r e v i s i o n h i s t o r y 1 2 / 1 2 ? r e v . 0 t o r e v . a c h a n g e d i n p u t c u r r e n t , i i n h / i i n l f r o m 1 0 m a t o 1 0 a . . . . . . . . . . . . . . 3 u p d a t e d o u t l i n e d i m e n s i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 5 4 / 1 1 ? r e v i s i o n 0 : i n i t i a l v e r s i o n
d a t a s h e e t a d 9 8 3 7 r e v . a | p a g e 3 o f 2 8 s p e c i f i c a t i o n s v d d = 2 . 3 v t o 5 . 5 v , a g n d = d g n d = 0 v , t a = t m i n t o t m a x , u n l e s s o t h e r w i s e n o t e d . t a b l e 1 . p a r a m e t e r 1 m i n t y p m a x u n i t t e s t c o n d i t i o n s / c o m m e n t s s i g n a l d a c s p e c i f i c a t i o n s r e s o l u t i o n 1 0 b i t s u p d a t e r a t e a g r a d e 5 m s p s b g r a d e 1 6 m s p s v o u t m a x i m u m 0 . 6 4 5 v v o u t m i n i m u m 3 7 m v v p - p 0 . 6 1 0 v v o u t t c 2 0 0 p p m / c d c a c c u r a c y i n t e g r a l n o n l i n e a r i t y ( i n l ) 1 . 0 l s b d i f f e r e n t i a l n o n l i n e a r i t y ( d n l ) 0 . 5 l s b d d s s p e c i f i c a t i o n s d y n a m i c s p e c i f i c a t i o n s s i g n a l - t o - n o i s e r a t i o ( s n r ) a g r a d e 6 4 d b f m c l k = 5 m h z , f o u t = f m c l k / 4 0 9 6 b g r a d e 6 4 d b f m c l k = 1 6 m h z , f o u t = f m c l k / 4 0 9 6 t o t a l h a r m o n i c d i s t o r t i o n ( t h d ) a g r a d e 6 8 d b c f m c l k = 5 m h z , f o u t = f m c l k / 4 0 9 6 b g r a d e 6 8 d b c f m c l k = 1 6 m h z , f o u t = f m c l k / 4 0 9 6 s p u r i o u s - f r e e d y n a m i c r a n g e ( s f d r ) w i d e b a n d ( 0 t o n y q u i s t ) a g r a d e 6 5 d b c f m c l k = 5 m h z , f o u t = f m c l k / 5 0 b g r a d e 6 5 d b c f m c l k = 1 6 m h z , f o u t = f m c l k / 5 0 n a r r o w - b a n d ( 2 0 0 k h z ) a g r a d e 9 4 d b c f m c l k = 5 m h z , f o u t = f m c l k / 5 0 b g r a d e 9 7 d b c f m c l k = 1 6 m h z , f o u t = f m c l k / 5 0 c l o c k f e e d t h r o u g h 6 7 d b c w a k e - u p t i m e 1 m s l o g i c i n p u t s i n p u t h i g h v o l t a g e , v i n h 1 . 7 v 2 . 3 v t o 2 . 7 v p o w e r s u p p l y 2 . 0 v 2 . 7 v t o 3 . 6 v p o w e r s u p p l y 2 . 8 v 4 . 5 v t o 5 . 5 v p o w e r s u p p l y i n p u t l o w v o l t a g e , v i n l 0 . 5 v 2 . 3 v t o 2 . 7 v p o w e r s u p p l y 0 . 7 v 2 . 7 v t o 3 . 6 v p o w e r s u p p l y 0 . 8 v 4 . 5 v t o 5 . 5 v p o w e r s u p p l y i n p u t c u r r e n t , i i n h / i i n l 1 0 a i n p u t c a p a c i t a n c e , c i n 3 p f p o w e r s u p p l i e s f m c l k = 1 6 m h z , f o u t = f m c l k / 4 0 9 6 v d d 2 . 3 5 . 5 v i d d a g r a d e 3 . 7 5 . 0 m a i d d c o d e d e p e n d e n t ; s e e f i g u r e 6 b g r a d e 4 . 5 5 . 5 m a i d d c o d e d e p e n d e n t ; s e e f i g u r e 7 l o w p o w e r s l e e p m o d e 0 . 5 0 . 8 m a d a c p o w e r e d d o w n ( s l e e p 1 a n d s l e e p 1 2 b i t s = 1 1 ; s e e t a b l e 1 5 ) 1 o p e r a t i n g t e m p e r a t u r e r a n g e i s 4 0 c t o + 1 2 5 c ; t y p i c a l s p e c i f i c a t i o n s a r e a t 2 5 c .
a d 9 8 3 7 d a t a s h e e t r e v . a | p a g e 4 o f 2 8 t i m i n g c h a r a c t e r i s t i c s v d d = 2 . 3 v t o 5 . 5 v , a g n d = d g n d = 0 v , u n l e s s o t h e r w i s e n o t e d . t a b l e 2 . p a r a m e t e r 1 l i m i t a t t m i n t o t m a x u n i t d e s c r i p t i o n t 1 6 2 . 5 n s m i n m c l k p e r i o d ( f m c l k = 1 6 m h z ) t 2 2 5 n s m i n m c l k h i g h d u r a t i o n ( f m c l k = 1 6 m h z ) t 3 2 5 n s m i n m c l k l o w d u r a t i o n ( f m c l k = 1 6 m h z ) t 4 2 5 n s m i n s c l k p e r i o d t 5 1 0 n s m i n s c l k h i g h d u r a t i o n t 6 1 0 n s m i n s c l k l o w d u r a t i o n t 7 5 n s m i n f s y n c t o s c l k f a l l i n g e d g e s e t u p t i m e t 8 1 0 n s m i n s c l k f a l l i n g e d g e t o f s y n c r i s i n g e d g e t i m e t 4 5 n s m a x t 9 5 n s m i n d a t a s e t u p t i m e t 1 0 3 n s m i n d a t a h o l d t i m e t 1 1 5 n s m i n s c l k h i g h t o f s y n c f a l l i n g e d g e s e t u p t i m e 1 g u a r a n t e e d b y d e s i g n ; n o t p r o d u c t i o n t e s t e d . t i m i n g d i a g r a m s t 2 t 1 m c l k t 3 0 9 0 7 0 - 0 0 3 f i g u r e 2 . m a s t e r c l o c k t 5 t 4 t 6 t 7 t 8 t 1 0 t 9 4 1 d 5 1 d d 0 d 1 d 2 d 1 4 s c l k f s y n c s d a t a d 1 5 t 1 1 0 9 0 7 0 - 0 0 4 f i g u r e 3 . s e r i a l t i m i n g
d a t a s h e e t a d 9 8 3 7 r e v . a | p a g e 5 o f 2 8 a b s o l u t e m a x i m u m r a t i n g s t a = 2 5 c , u n l e s s o t h e r w i s e n o t e d . t a b l e 3 . p a r a m e t e r r a t i n g v d d t o a g n d 0 . 3 v t o + 6 v v d d t o d g n d 0 . 3 v t o + 6 v a g n d t o d g n d 0 . 3 v t o + 0 . 3 v c a p / 2 . 5 v 2 . 7 5 v d i g i t a l i / o v o l t a g e t o d g n d 0 . 3 v t o v d d + 0 . 3 v a n a l o g i / o v o l t a g e t o a g n d 0 . 3 v t o v d d + 0 . 3 v o p e r a t i n g t e m p e r a t u r e r a n g e i n d u s t r i a l ( b v e r s i o n ) 4 0 c t o + 1 2 5 c s t o r a g e t e m p e r a t u r e r a n g e 6 5 c t o + 1 5 0 c m a x i m u m j u n c t i o n t e m p e r a t u r e 1 5 0 c l e a d t e m p e r a t u r e , s o l d e r i n g ( 1 0 s e c ) 3 0 0 c i r r e f l o w , p e a k t e m p e r a t u r e 2 2 0 c s t r e s s e s a b o v e t h o s e l i s t e d u n d e r a b s o l u t e m a x i m u m r a t i n g s m a y c a u s e p e r m a n e n t d a m a g e t o t h e d e v i c e . t h i s i s a s t r e s s r a t i n g o n l y ; f u n c t i o n a l o p e r a t i o n o f t h e d e v i c e a t t h e s e o r a n y o t h e r c o n d i t i o n s a b o v e t h o s e i n d i c a t e d i n t h e o p e r a t i o n a l s e c t i o n o f t h i s s p e c i f i c a t i o n i s n o t i m p l i e d . e x p o s u r e t o a b s o l u t e m a x i m u m r a t i n g c o n d i t i o n s f o r e x t e n d e d p e r i o d s m a y a f f e c t d e v i c e r e l i a b i l i t y . t h e r m a l r e s i s t a n c e j a i s s p e c i f i e d f o r t h e w o r s t - c a s e c o n d i t i o n s , t h a t i s , a d e v i c e s o l d e r e d i n a c i r c u i t b o a r d f o r s u r f a c e - m o u n t p a c k a g e s . t a b l e 4 . t h e r m a l r e s i s t a n c e p a c k a g e t y p e j a j c u n i t 1 0 - l e a d l f c s p _ w d ( c p - 1 0 - 9 ) 2 0 6 4 4 c / w e s d c a u t i o n
a d 9 8 3 7 d a t a s h e e t r e v . a | p a g e 6 o f 2 8 p i n c o n f i g u r a t i o n a n d f u n c t i o n d e s c r i p t i o n s c o m p 1 v d d 2 c a p / 2 . 5 v 3 d g n d 4 m c l k 5 v o u t 1 0 a g n d 9 f s y n c 8 s c l k 7 s d a t a 6 a d 9 8 3 7 t o p v i e w ( n o t t o s c a l e ) 0 9 0 7 0 - 0 0 5 n o t e s 1 . c o n n e c t e x p o s e d p a d t o g r o u n d . f i g u r e 4 . p i n c o n f i g u r a t i o n t a b l e 5 . p i n f u n c t i o n d e s c r i p t i o n s p i n n o . m n e m o n i c d e s c r i p t i o n 1 c o m p d a c b i a s p i n . t h i s p i n i s u s e d f o r d e c o u p l i n g t h e d a c b i a s v o l t a g e . 2 v d d p o s i t i v e p o w e r s u p p l y f o r t h e a n a l o g a n d d i g i t a l i n t e r f a c e s e c t i o n s . t h e o n - b o a r d 2 . 5 v r e g u l a t o r i s a l s o s u p p l i e d f r o m v d d . v d d c a n h a v e a v a l u e f r o m 2 . 3 v t o 5 . 5 v . a 0 . 1 f a n d a 1 0 f d e c o u p l i n g c a p a c i t o r s h o u l d b e c o n n e c t e d b e t w e e n v d d a n d a g n d . 3 c a p / 2 . 5 v t h e d i g i t a l c i r c u i t r y o p e r a t e s f r o m a 2 . 5 v p o w e r s u p p l y . t h i s 2 . 5 v i s g e n e r a t e d f r o m v d d u s i n g a n o n - b o a r d r e g u l a t o r w h e n v d d e x c e e d s 2 . 7 v . t h e r e g u l a t o r r e q u i r e s a d e c o u p l i n g c a p a c i t o r o f 1 0 0 n f t y p i c a l , w h i c h i s c o n n e c t e d f r o m c a p / 2 . 5 v t o d g n d . i f v d d i s l e s s t h a n o r e q u a l t o 2 . 7 v , c a p / 2 . 5 v s h o u l d b e t i e d d i r e c t l y t o v d d t o b y p a s s t h e o n - b o a r d r e g u l a t o r . 4 d g n d d i g i t a l g r o u n d . 5 m c l k d i g i t a l c l o c k i n p u t . d d s o u t p u t f r e q u e n c i e s a r e e x p r e s s e d a s a b i n a r y f r a c t i o n o f t h e f r e q u e n c y o f m c l k . t h e o u t p u t f r e q u e n c y a c c u r a c y a n d p h a s e n o i s e a r e d e t e r m i n e d b y t h i s c l o c k . 6 s d a t a s e r i a l d a t a i n p u t . t h e 1 6 - b i t s e r i a l d a t a - w o r d i s a p p l i e d t o t h i s i n p u t . 7 s c l k s e r i a l c l o c k i n p u t . d a t a i s c l o c k e d i n t o t h e a d 9 8 3 7 o n e a c h f a l l i n g e d g e o f s c l k . 8 f s y n c a c t i v e l o w c o n t r o l i n p u t . f s y n c i s t h e f r a m e s y n c h r o n i z a t i o n s i g n a l f o r t h e i n p u t d a t a . w h e n f s y n c i s t a k e n l o w , t h e i n t e r n a l l o g i c i s i n f o r m e d t h a t a n e w w o r d i s b e i n g l o a d e d i n t o t h e d e v i c e . 9 a g n d a n a l o g g r o u n d . 1 0 v o u t v o l t a g e o u t p u t . t h e a n a l o g a n d d i g i t a l o u t p u t f r o m t h e a d 9 8 3 7 i s a v a i l a b l e a t t h i s p i n . a n e x t e r n a l l o a d r e s i s t o r i s n o t r e q u i r e d b e c a u s e t h e d e v i c e h a s a 2 0 0 r e s i s t o r o n b o a r d . e p e x p o s e d p a d . c o n n e c t t h e e x p o s e d p a d t o g r o u n d .
d a t a s h e e t a d 9 8 3 7 r e v . a | p a g e 7 o f 2 8 t y p i c a l p e r f o r m a n c e c h a r a c t e r i s t i c s 5 . 0 3 . 0 0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 i d d ( m a ) m c l k f r e q u e n c y ( m h z ) 0 9 0 7 0 - 0 0 6 3 . 2 3 . 4 3 . 6 3 . 8 4 . 0 4 . 2 4 . 4 4 . 6 4 . 8 v d d = 5 v v d d = 3 v f i g u r e 5 . t y p i c a l c u r r e n t c o n s u m p t i o n ( i d d ) v s . m c l k f r e q u e n c y f o r f o u t = m c l k / 1 0 4 . 5 4 . 4 4 . 3 4 . 2 4 . 1 4 . 0 3 . 9 3 . 8 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 i d d ( m a ) o u t p u t f r e q u e n c y ( k h z ) 0 9 0 7 0 - 0 0 7 v d d = 3 v v d d = 5 v f i g u r e 6 . t y p i c a l i d d v s . o u t p u t f r e q u e n c y f o r f m c l k = 5 m h z 4 . 9 4 . 4 4 . 8 4 . 7 4 . 6 4 . 5 4 . 3 4 . 2 4 . 1 4 . 0 1 1 0 1 0 0 1 k 1 0 k i d d ( m a ) o u t p u t f r e q u e n c y ( k h z ) 0 9 0 7 0 - 0 0 8 v d d = 3 v v d d = 5 v f i g u r e 7 . t y p i c a l i d d v s . o u t p u t f r e q u e n c y f o r f m c l k = 1 6 m h z ? 9 8 ? 1 0 4 ? 1 0 3 ? 1 0 2 ? 1 0 1 ? 1 0 0 ? 9 9 0 2 4 6 8 1 8 1 6 1 4 1 2 1 0 s f d r ( d b ) m c l k f r e q u e n c y ( m h z ) 0 9 0 7 0 - 0 0 9 f i g u r e 8 . n a r r o w - b a n d s f d r v s . m c l k f r e q u e n c y , f o u t = m c l k / 5 0 t o 2 0 0 k h z ? 5 0 ? 5 5 ? 6 0 ? 6 5 ? 7 0 1 3 5 7 9 1 1 1 3 1 5 s f d r ( d b ) m c l k f r e q u e n c y ( m h z ) 0 9 0 7 0 - 0 1 0 m c l k / 7 m c l k / 5 0 f i g u r e 9 . w i d e b a n d s f d r v s . m c l k f r e q u e n c y ? 5 6 ? 7 0 0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 s n r ( d b ) m c l k f r e q u e n c y ( m h z ) 0 9 0 7 0 - 0 1 1 ? 6 8 ? 6 6 ? 6 4 ? 6 2 ? 6 0 ? 5 8 f i g u r e 1 0 . s n r v s . m c l k f r e q u e n c y
a d 9 8 3 7 d a t a s h e e t r e v . a | p a g e 8 o f 2 8 1 0 0 0 9 0 0 8 0 0 7 0 0 6 0 0 5 0 0 4 0 0 ? 4 0 ? 2 0 0 2 0 4 0 6 0 8 0 1 4 0 1 2 0 1 0 0 w a k e - u p t i m e ( s ) t e m p e r a t u r e ( c ) 0 9 0 7 0 - 0 1 2 v d d = 2 . 3 v v d d = 5 . 5 v f i g u r e 1 1 . w a k e - u p t i m e v s . t e m p e r a t u r e 1 . 1 8 0 1 . 1 6 4 1 . 1 6 6 1 . 1 6 8 1 . 1 7 0 1 . 1 7 2 1 . 1 7 4 1 . 1 7 6 1 . 1 7 8 ? 4 0 ? 2 0 0 2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 4 0 1 2 0 v r e f ( v ) t e m p e r a t u r e ( c ) 0 9 0 7 0 - 0 1 3 v d d = 2 . 7 v v d d = 5 . 0 v f i g u r e 1 2 . v r e f v s . t e m p e r a t u r e 0 ? 1 0 ? 2 0 ? 3 0 ? 4 0 ? 5 0 ? 6 0 ? 7 0 ? 8 0 ? 9 0 ? 1 0 0 0 1 0 0 9 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 p o w e r ( d b ) f r e q u e n c y ( k h z ) 0 9 0 7 0 - 0 1 4 f i g u r e 1 3 . p o w e r v s . f r e q u e n c y , f m c l k = 5 m h z , f o u t = 2 . 4 k h z , f r e q u e n c y w o r d = 0 x 1 f 7 5 1 0 ? 1 0 ? 2 0 ? 3 0 ? 4 0 ? 5 0 ? 6 0 ? 7 0 ? 8 0 ? 9 0 ? 1 0 0 0 1 0 0 9 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 p o w e r ( d b ) f r e q u e n c y ( k h z ) 0 9 0 7 0 - 0 1 5 f i g u r e 1 4 . p o w e r v s . f r e q u e n c y , f m c l k = 1 6 m h z , f o u t = 7 . 6 9 2 k h z , f r e q u e n c y w o r d = 0 x 1 f 8 1 a 0 ? 1 0 ? 2 0 ? 3 0 ? 4 0 ? 5 0 ? 6 0 ? 7 0 ? 8 0 ? 9 0 ? 1 0 0 0 2 . 5 0 . 5 1 . 0 1 . 5 2 . 0 p o w e r ( d b ) f r e q u e n c y ( m h z ) 0 9 0 7 0 - 0 1 6 f i g u r e 1 5 . p o w e r v s . f r e q u e n c y , f m c l k = 5 m h z , f o u t = 0 . 7 1 4 2 8 5 m h z = f m c l k / 7 , f r e q u e n c y w o r d = 0 x 2 4 9 2 4 9 2 0 ? 1 0 ? 2 0 ? 3 0 ? 4 0 ? 5 0 ? 6 0 ? 7 0 ? 8 0 ? 9 0 ? 1 0 0 0 4 1 2 3 p o w e r ( d b ) f r e q u e n c y ( m h z ) 0 9 0 7 0 - 0 1 7 f i g u r e 1 6 . p o w e r v s . f r e q u e n c y , f m c l k = 1 6 m h z , f o u t = 2 . 2 8 5 7 1 4 m h z = f m c l k / 7 , f r e q u e n c y w o r d = 0 x 2 4 9 2 4 9 2
d a t a s h e e t a d 9 8 3 7 r e v . a | p a g e 9 o f 2 8 t e s t c i r c u i t v o u t c o m p 1 2 a d 9 8 3 7 1 0 - b i t d a c s i n r o m 2 0 p f 1 0 n f v d d r e g u l a t o r 1 0 0 n f c a p / 2 . 5 v 0 9 0 7 0 - 0 0 2 f i g u r e 1 7 . t e s t c i r c u i t u s e d t o t e s t s p e c i f i c a t i o n s
a d 9 8 3 7 d a t a s h e e t r e v . a | p a g e 1 0 o f 2 8 t e r m i n o l o g y i n t e g r a l n o n l i n e a r i t y ( i n l ) i n l i s t h e m a x i m u m d e v i a t i o n o f a n y c o d e f r o m a s t r a i g h t l i n e p a s s i n g t h r o u g h t h e e n d p o i n t s o f t h e t r a n s f e r f u n c t i o n . t h e e n d p o i n t s o f t h e t r a n s f e r f u n c t i o n a r e z e r o s c a l e , a p o i n t 0 . 5 l s b b e l o w t h e f i r s t c o d e t r a n s i t i o n ( 0 0 0 ? 0 0 t o 0 0 0 ? 0 1 ) , a n d f u l l s c a l e , a p o i n t 0 . 5 l s b a b o v e t h e l a s t c o d e t r a n s i t i o n ( 1 1 1 ? 1 0 t o 1 1 1 ? 1 1 ) . t h e e r r o r i s e x p r e s s e d i n l s b s . d i f f e r e n t i a l n o n l i n e a r i t y ( d n l ) d n l i s t h e d i f f e r e n c e b e t w e e n t h e m e a s u r e d a n d i d e a l 1 l s b c h a n g e b e t w e e n t w o a d j a c e n t c o d e s i n t h e d a c . a s p e c i f i e d d n l o f 1 l s b m a x i m u m e n s u r e s m o n o t o n i c i t y . o u t p u t c o m p l i a n c e o u t p u t c o m p l i a n c e r e f e r s t o t h e m a x i m u m v o l t a g e t h a t c a n b e g e n e r a t e d a t t h e o u t p u t o f t h e d a c t o m e e t t h e s p e c i f i c a t i o n s . w h e n v o l t a g e s g r e a t e r t h a n t h a t s p e c i f i e d f o r t h e o u t p u t c o m p l i - a n c e a r e g e n e r a t e d , t h e a d 9 8 3 7 m a y n o t m e e t t h e s p e c i f i c a t i o n s l i s t e d i n t h e d a t a s h e e t . s p u r i o u s - f r e e d y n a m i c r a n g e ( s f d r ) a l o n g w i t h t h e f r e q u e n c y o f i n t e r e s t , h a r m o n i c s o f t h e f u n d a - m e n t a l f r e q u e n c y a n d i m a g e s o f t h e s e f r e q u e n c i e s a r e p r e s e n t a t t h e o u t p u t o f a d d s d e v i c e . t h e s p u r i o u s - f r e e d y n a m i c r a n g e ( s f d r ) r e f e r s t o t h e l a r g e s t s p u r o r h a r m o n i c p r e s e n t i n t h e b a n d o f i n t e r e s t . t h e w i d e b a n d s f d r g i v e s t h e m a g n i t u d e o f t h e l a r g e s t s p u r o r h a r m o n i c r e l a t i v e t o t h e m a g n i t u d e o f t h e f u n d a m e n t a l f r e q u e n c y i n t h e 0 t o n y q u i s t b a n d w i d t h . t h e n a r r o w - b a n d s f d r g i v e s t h e a t t e n u a t i o n o f t h e l a r g e s t s p u r o r h a r m o n i c i n a b a n d w i d t h o f 2 0 0 k h z a b o u t t h e f u n d a m e n t a l f r e q u e n c y . t o t a l h a r m o n i c d i s t o r t i o n ( t h d ) t o t a l h a r m o n i c d i s t o r t i o n ( t h d ) i s t h e r a t i o o f t h e r m s s u m o f h a r m o n i c s t o t h e r m s v a l u e o f t h e f u n d a m e n t a l . f o r t h e a d 9 8 3 7 , t h d i s d e f i n e d a s 1 2 6 2 5 2 4 2 3 2 2 l o g 2 0 v v v v v v t h d w h e r e : v 1 i s t h e r m s a m p l i t u d e o f t h e f u n d a m e n t a l . v 2 , v 3 , v 4 , v 5 , a n d v 6 a r e t h e r m s a m p l i t u d e s o f t h e s e c o n d t h r o u g h s i x t h h a r m o n i c s . s i g n a l - t o - n o i s e r a t i o ( s n r ) s n r i s t h e r a t i o o f t h e r m s v a l u e o f t h e m e a s u r e d o u t p u t s i g n a l t o t h e r m s s u m o f a l l o t h e r s p e c t r a l c o m p o n e n t s b e l o w t h e n y q u i s t f r e q u e n c y . t h e v a l u e f o r s n r i s e x p r e s s e d i n d e c i b e l s . c l o c k f e e d t h r o u g h t h e r e i s f e e d t h r o u g h f r o m t h e m c l k i n p u t t o t h e a n a l o g o u t p u t . c l o c k f e e d t h r o u g h r e f e r s t o t h e m a g n i t u d e o f t h e m c l k s i g n a l r e l a t i v e t o t h e f u n d a m e n t a l f r e q u e n c y i n t h e o u t p u t s p e c t r u m o f t h e a d 9 8 3 7 .
d a t a s h e e t a d 9 8 3 7 r e v . a | p a g e 1 1 o f 2 8 t h e o r y o f o p e r a t i o n s i n e w a v e s a r e t y p i c a l l y t h o u g h t o f i n t e r m s o f t h e i r m a g n i t u d e f o r m : a ( t ) = s i n ( t ) . h o w e v e r , s i n e w a v e s a r e n o n l i n e a r a n d n o t e a s y t o g e n e r a t e e x c e p t t h r o u g h p i e c e w i s e c o n s t r u c t i o n . o n t h e o t h e r h a n d , t h e a n g u l a r i n f o r m a t i o n i s l i n e a r i n n a t u r e ; t h a t i s , t h e p h a s e a n g l e r o t a t e s t h r o u g h a f i x e d a n g l e f o r e a c h u n i t o f t i m e . t h e a n g u l a r r a t e d e p e n d s o n t h e f r e q u e n c y o f t h e s i g n a l b y t h e t r a d i t i o n a l r a t e o f = 2 f . m a g n i t u d e p h a s e + 1 0 ? 1 2 2 8 0 2 ? 4 ? 6 ? 2 ? 4 ? 6 ? 0 9 0 7 0 - 0 2 3 f i g u r e 1 8 . s i n e w a v e k n o w i n g t h a t t h e p h a s e o f a s i n e w a v e i s l i n e a r a n d g i v e n a r e f e r e n c e i n t e r v a l ( c l o c k p e r i o d ) , t h e p h a s e r o t a t i o n f o r t h a t p e r i o d c a n b e d e t e r m i n e d a s f o l l o w s : p h a s e = t ( 1 ) s o l v i n g f o r , = p h a s e / t = 2 f ( 2 ) s o l v i n g f o r f a n d s u b s t i t u t i n g t h e r e f e r e n c e c l o c k f r e q u e n c y f o r t h e r e f e r e n c e p e r i o d ( 1 / f m c l k = t ) , f = p h a s e f m c l k 2 ( 3 ) t h e a d 9 8 3 7 b u i l d s t h e o u t p u t b a s e d o n t h i s s i m p l e e q u a t i o n . a s i m p l e d d s c h i p c a n i m p l e m e n t t h i s e q u a t i o n w i t h t h r e e m a j o r s u b c i r c u i t s : n u m e r i c a l l y c o n t r o l l e d o s c i l l a t o r ( n c o ) p l u s p h a s e m o d u l a t o r , s i n r o m , a n d d i g i t a l - t o - a n a l o g c o n v e r t e r ( d a c ) . e a c h s u b c i r c u i t i s d e s c r i b e d i n t h e c i r c u i t d e s c r i p t i o n s e c t i o n . t h e a d 9 8 3 7 p r o v i d e s a s a m p l e d s i g n a l w i t h i t s o u t p u t f o l l o w i n g t h e n y q u i s t s a m p l i n g t h e o r e m . s p e c i f i c a l l y , i t s o u t p u t s p e c t r u m c o n t a i n s t h e f u n d a m e n t a l p l u s a l i a s e d s i g n a l s ( i m a g e s ) t h a t o c c u r a t m u l t i p l e s o f t h e r e f e r e n c e c l o c k f r e q u e n c y a n d t h e s e l e c t e d o u t p u t f r e q u e n c y . a g r a p h i c a l r e p r e s e n t a t i o n o f t h e s a m p l e d s p e c t r u m w i t h a l i a s e d i m a g e s i s s h o w n i n f i g u r e 1 9 . t h e p r o m i n e n c e o f t h e a l i a s e d i m a g e s d e p e n d s o n t h e r a t i o o f f o u t t o m c l k . i f t h e r a t i o i s s m a l l , t h e a l i a s e d i m a g e s a r e v e r y p r o m i n e n t a n d o f a r e l a t i v e l y h i g h e n e r g y l e v e l a s d e t e r m i n e d b y t h e s i n ( x ) / x r o l l - o f f o f t h e q u a n t i z e d d a c o u t p u t . i n f a c t , d e p e n d - i n g o n t h e f o u t / r e f e r e n c e c l o c k r a t i o , t h e f i r s t a l i a s e d i m a g e c a n b e o n t h e o r d e r o f ? 3 d b b e l o w t h e f u n d a m e n t a l . e x t e r n a l f i l t e r i n g i s r e q u i r e d i f t h e a l i a s e d i m a g e i s w i t h i n t h e o u t p u t b a n d o f i n t e r e s t . 0 9 0 7 0 - 0 4 0 s y s t e m c l o c k f o u t f c ? f o u t f c + f o u t 2 f c ? f o u t 2 f c + f o u t 3 f c ? f o u t 3 f c + f o u t f c 0 h z f i r s t i m a g e s e c o n d i m a g e t h i r d i m a g e f o u r t h i m a g e f i f t h i m a g e s i x t h i m a g e 2 f c 3 f c f r e q u e n c y ( h z ) s i g n a l a m p l i t u d e s i n ( x ) / x e n v e l o p e x = ? ( f / f c ) f i g u r e 1 9 . d a c o u t p u t s p e c t r u m
a d 9 8 3 7 d a t a s h e e t r e v . a | p a g e 1 2 o f 2 8 c i r c u i t d e s c r i p t i o n t h e a d 9 8 3 7 i s a f u l l y i n t e g r a t e d d i r e c t d i g i t a l s y n t h e s i s ( d d s ) c h i p . t h e c h i p r e q u i r e s a r e f e r e n c e c l o c k a n d d e c o u p l i n g c a p a - c i t o r s t o p r o v i d e d i g i t a l l y c r e a t e d s i n e w a v e s u p t o 8 m h z . i n a d d i t i o n t o t h e g e n e r a t i o n o f t h i s r f s i g n a l , t h e c h i p i s f u l l y c a p a b l e o f a b r o a d r a n g e o f s i m p l e a n d c o m p l e x m o d u l a t i o n s c h e m e s . t h e s e m o d u l a t i o n s c h e m e s a r e f u l l y i m p l e m e n t e d i n t h e d i g i t a l d o m a i n , a l l o w i n g a c c u r a t e a n d s i m p l e r e a l i z a t i o n o f c o m p l e x m o d u l a t i o n a l g o r i t h m s u s i n g d s p t e c h n i q u e s . t h e i n t e r n a l c i r c u i t r y o f t h e a d 9 8 3 7 c o n s i s t s o f t h e f o l l o w i n g m a i n s e c t i o n s : a n u m e r i c a l l y c o n t r o l l e d o s c i l l a t o r ( n c o ) , f r e q u e n c y a n d p h a s e m o d u l a t o r s , s i n r o m , a d i g i t a l - t o - a n a l o g c o n v e r t e r , a n d a r e g u l a t o r . n u m e r i c a l l y c o n t r o l l e d o s c i l l a t o r p l u s p h a s e m o d u l a t o r t h e a d 9 8 3 7 c o n s i s t s o f t w o f r e q u e n c y s e l e c t r e g i s t e r s , a p h a s e a c c u m u l a t o r , t w o p h a s e o f f s e t r e g i s t e r s , a n d a p h a s e o f f s e t a d d e r . t h e m a i n c o m p o n e n t o f t h e n c o i s a 2 8 - b i t p h a s e a c c u m u l a t o r . c o n t i n u o u s t i m e s i g n a l s h a v e a p h a s e r a n g e o f 0 t o 2 . o u t s i d e t h i s r a n g e o f n u m b e r s , t h e s i n u s o i d f u n c t i o n s r e p e a t t h e m s e l v e s i n a p e r i o d i c m a n n e r . t h e d i g i t a l i m p l e m e n t a t i o n i s n o d i f f e r e n t . t h e a c c u m u l a t o r s i m p l y s c a l e s t h e r a n g e o f p h a s e n u m b e r s i n t o a m u l t i b i t d i g i t a l w o r d . t h e p h a s e a c c u m u l a t o r i n t h e a d 9 8 3 7 i s i m p l e m e n t e d w i t h 2 8 b i t s . t h e r e f o r e , i n t h e a d 9 8 3 7 , 2 = 2 2 8 . l i k e w i s e , t h e p h a s e t e r m i s s c a l e d i n t o t h i s r a n g e o f n u m b e r s : 0 < p h a s e < 2 2 8 1 w i t h t h e s e s u b s t i t u t i o n s , e q u a t i o n 3 b e c o m e s f = p h a s e f m c l k 2 2 8 ( 4 ) w h e r e 0 < p h a s e < 2 2 8 1 . t h e i n p u t t o t h e p h a s e a c c u m u l a t o r c a n b e s e l e c t e d f r o m e i t h e r t h e f r e q 0 r e g i s t e r o r t h e f r e q 1 r e g i s t e r a n d i s c o n t r o l l e d b y t h e f s e l b i t i n t h e c o n t r o l r e g i s t e r . n c o s i n h e r e n t l y g e n e r a t e c o n t i n u o u s p h a s e s i g n a l s , t h u s a v o i d i n g a n y o u t p u t d i s c o n t i n u i t y w h e n s w i t c h i n g b e t w e e n f r e q u e n c i e s . f o l l o w i n g t h e n c o , a p h a s e o f f s e t c a n b e a d d e d t o p e r f o r m p h a s e m o d u l a t i o n u s i n g t h e 1 2 - b i t p h a s e r e g i s t e r s . t h e c o n t e n t s o f o n e o f t h e s e p h a s e r e g i s t e r s i s a d d e d t o t h e m s b s o f t h e n c o . t h e a d 9 8 3 7 h a s t w o p h a s e r e g i s t e r s ; t h e i r r e s o l u t i o n i s 2 / 4 0 9 6 . s i n r o m t o m a k e t h e o u t p u t f r o m t h e n c o u s e f u l , i t m u s t b e c o n v e r t e d f r o m p h a s e i n f o r m a t i o n i n t o a s i n u s o i d a l v a l u e . b e c a u s e p h a s e i n f o r m a t i o n m a p s d i r e c t l y t o a m p l i t u d e , t h e s i n r o m u s e s t h e d i g i t a l p h a s e i n f o r m a t i o n a s a n a d d r e s s t o a l o o k u p t a b l e a n d c o n v e r t s t h e p h a s e i n f o r m a t i o n i n t o a m p l i t u d e . a l t h o u g h t h e n c o c o n t a i n s a 2 8 - b i t p h a s e a c c u m u l a t o r , t h e o u t - p u t o f t h e n c o i s t r u n c a t e d t o 1 2 b i t s . u s i n g t h e f u l l r e s o l u t i o n o f t h e p h a s e a c c u m u l a t o r i s i m p r a c t i c a l a n d u n n e c e s s a r y b e c a u s e a l o o k u p t a b l e o f 2 2 8 e n t r i e s w o u l d b e r e q u i r e d . i t i s o n l y n e c e s s a r y t o h a v e s u f f i c i e n t p h a s e r e s o l u t i o n s u c h t h a t t h e e r r o r s d u e t o t r u n c a t i o n a r e s m a l l e r t h a n t h e r e s o l u t i o n o f t h e 1 0 - b i t d a c . t h e r e f o r e , t h e s i n r o m m u s t h a v e t w o b i t s o f p h a s e r e s o l u t i o n m o r e t h a n t h e 1 0 - b i t d a c . t h e s i n r o m i s e n a b l e d u s i n g t h e m o d e b i t ( b i t d 1 ) i n t h e c o n t r o l r e g i s t e r ( s e e t a b l e 1 6 ) . d i g i t a l - t o - a n a l o g c o n v e r t e r ( d a c ) t h e a d 9 8 3 7 i n c l u d e s a h i g h i m p e d a n c e , c u r r e n t s o u r c e , 1 0 - b i t d a c . t h e d a c r e c e i v e s t h e d i g i t a l w o r d s f r o m t h e s i n r o m a n d c o n v e r t s t h e m i n t o t h e c o r r e s p o n d i n g a n a l o g v o l t a g e s . t h e d a c i s c o n f i g u r e d f o r s i n g l e - e n d e d o p e r a t i o n . a n e x t e r n a l l o a d r e s i s t o r i s n o t r e q u i r e d b e c a u s e t h e d e v i c e h a s a n o n - b o a r d 2 0 0 r e s i s t o r . t h e d a c g e n e r a t e s a n o u t p u t v o l t a g e o f 0 . 6 v p - p t y p i c a l . r e g u l a t o r v d d p r o v i d e s t h e p o w e r s u p p l y r e q u i r e d f o r t h e a n a l o g s e c t i o n a n d t h e d i g i t a l s e c t i o n o f t h e a d 9 8 3 7 . t h i s s u p p l y c a n h a v e a v a l u e o f 2 . 3 v t o 5 . 5 v . t h e i n t e r n a l d i g i t a l s e c t i o n o f t h e a d 9 8 3 7 i s o p e r a t e d a t 2 . 5 v . a n o n - b o a r d r e g u l a t o r s t e p s d o w n t h e v o l t a g e a p p l i e d a t v d d t o 2 . 5 v . w h e n t h e a p p l i e d v o l t a g e a t t h e v d d p i n o f t h e a d 9 8 3 7 i s l e s s t h a n o r e q u a l t o 2 . 7 v , t h e c a p / 2 . 5 v a n d v d d p i n s s h o u l d b e t i e d t o g e t h e r t o b y p a s s t h e o n - b o a r d r e g u l a t o r .
d a t a s h e e t a d 9 8 3 7 r e v . a | p a g e 1 3 o f 2 8 f u n c t i o n a l d e s c r i p t i o n s e r i a l i n t e r f a c e t h e a d 9 8 3 7 h a s a s t a n d a r d 3 - w i r e s e r i a l i n t e r f a c e t h a t i s c o m p a t i b l e w i t h t h e s p i , q s p i ? , m i c r o w i r e ? , a n d d s p i n t e r f a c e s t a n d a r d s . d a t a i s l o a d e d i n t o t h e d e v i c e a s a 1 6 - b i t w o r d u n d e r t h e c o n t r o l o f a s e r i a l c l o c k i n p u t , s c l k . t h e t i m i n g d i a g r a m f o r t h i s o p e r - a t i o n i s g i v e n i n f i g u r e 3 . f s y n c i s a l e v e l t r i g g e r e d i n p u t t h a t a c t s a s a f r a m e s y n c h r o n i - z a t i o n a n d c h i p e n a b l e i n p u t . d a t a c a n b e t r a n s f e r r e d i n t o t h e d e v i c e o n l y w h e n f s y n c i s l o w . t o s t a r t t h e s e r i a l d a t a t r a n s f e r , f s y n c s h o u l d b e t a k e n l o w , o b s e r v i n g t h e m i n i m u m f s y n c t o s c l k f a l l i n g e d g e s e t u p t i m e , t 7 ( s e e t a b l e 2 ) . a f t e r f s y n c g o e s l o w , s e r i a l d a t a i s s h i f t e d i n t o t h e i n p u t s h i f t r e g i s t e r o f t h e d e v i c e o n t h e f a l l i n g e d g e s o f s c l k f o r 1 6 c l o c k p u l s e s . f s y n c c a n b e t a k e n h i g h a f t e r t h e 1 6 t h f a l l i n g e d g e o f s c l k , o b s e r v i n g t h e m i n i m u m s c l k f a l l i n g e d g e t o f s y n c r i s i n g e d g e t i m e , t 8 . a l t e r n a t i v e l y , f s y n c c a n b e k e p t l o w f o r a m u l t i p l e o f 1 6 s c l k p u l s e s a n d t h e n b r o u g h t h i g h a t t h e e n d o f t h e d a t a t r a n s f e r . i n t h i s w a y , a c o n t i n u o u s s t r e a m o f 1 6 - b i t w o r d s c a n b e l o a d e d w h i l e f s y n c i s h e l d l o w ; f s y n c g o e s h i g h o n l y a f t e r t h e 1 6 t h s c l k f a l l i n g e d g e o f t h e l a s t w o r d l o a d e d . t h e s c l k c a n b e c o n t i n u o u s , o r i t c a n i d l e h i g h o r l o w b e t w e e n w r i t e o p e r a t i o n s . i n e i t h e r c a s e , i t m u s t b e h i g h w h e n f s y n c g o e s l o w ( t 1 1 ) . f o r a n e x a m p l e o f h o w t o p r o g r a m t h e a d 9 8 3 7 , s e e t h e a n - 1 0 7 0 a p p l i c a t i o n n o t e o n t h e a n a l o g d e v i c e s , i n c . , w e b s i t e . t h e a d 9 8 3 7 h a s t h e s a m e r e g i s t e r s e t t i n g s a s t h e a d 9 8 3 3 / a d 9 8 3 4 . l a t e n c y p e r i o d a l a t e n c y p e r i o d i s a s s o c i a t e d w i t h e a c h a s y n c h r o n o u s w r i t e o p e r a t i o n i n t h e a d 9 8 3 7 . i f a s e l e c t e d f r e q u e n c y o r p h a s e r e g i s t e r i s l o a d e d w i t h a n e w w o r d , t h e r e i s a d e l a y o f s e v e n o r e i g h t m c l k c y c l e s b e f o r e t h e a n a l o g o u t p u t c h a n g e s . t h e d e l a y c a n b e s e v e n o r e i g h t c y c l e s , d e p e n d i n g o n t h e p o s i t i o n o f t h e m c l k r i s i n g e d g e w h e n t h e d a t a i s l o a d e d i n t o t h e d e s t i n a t i o n r e g i s t e r . c o n t r o l r e g i s t e r t h e a d 9 8 3 7 c o n t a i n s a 1 6 - b i t c o n t r o l r e g i s t e r t h a t a l l o w s t h e u s e r t o c o n f i g u r e t h e o p e r a t i o n o f t h e a d 9 8 3 7 . a l l c o n t r o l b i t s o t h e r t h a n t h e m o d e b i t a r e s a m p l e d o n t h e i n t e r n a l f a l l i n g e d g e o f m c l k . f i g u r e 2 0 i l l u s t r a t e s t h e f u n c t i o n s o f t h e c o n t r o l b i t s . t a b l e 7 d e s c r i b e s t h e i n d i v i d u a l b i t s o f t h e c o n t r o l r e g i s t e r . t h e d i f f e r e n t f u n c t i o n s a n d t h e v a r i o u s o u t p u t o p t i o n s o f t h e a d 9 8 3 7 a r e d e s c r i b e d i n m o r e d e t a i l i n t h e f o l l o w i n g s e c t i o n s . t o i n f o r m t h e a d 9 8 3 7 t h a t t h e c o n t e n t s o f t h e c o n t r o l r e g i s t e r w i l l b e a l t e r e d , b i t d 1 5 a n d b i t d 1 4 m u s t b e s e t t o 0 , a s s h o w n i n t a b l e 6 . t a b l e 6 . c o n t r o l r e g i s t e r b i t s d 1 5 d 1 4 d 1 3 t o d 0 0 0 c o n t r o l b i t s s i n r o m p h a s e a c c u m u l a t o r ( 2 8 - b i t ) ( l o w p o w e r ) 1 0 - b i t d a c 0 m u x 1 s l e e p 1 2 s l e e p 1 r e s e t m o d e + o p b i t e n d i v 2 o p b i t e n v o u t 1 m u x 0 d i g i t a l o u t p u t ( e n a b l e ) d i v i d e b y 2 d 1 5 0 d 1 4 0 d 1 3 b 2 8 d 1 2 h l b d 1 1 f s e l d 1 0 p s e l d 9 0 d 8 r e s e t d 7 s l e e p 1 d 6 s l e e p 1 2 d 5 o p b i t e n d 4 0 d 3 d i v 2 d 2 0 d 1 m o d e d 0 0 0 9 0 7 0 - 0 2 4 f i g u r e 2 0 . f u n c t i o n o f c o n t r o l b i t s
a d 9 8 3 7 d a t a s h e e t r e v . a | p a g e 1 4 o f 2 8 t a b l e 7 . c o n t r o l r e g i s t e r b i t d e s c r i p t i o n s b i t b i t n a m e d e s c r i p t i o n d 1 3 b 2 8 t w o w r i t e o p e r a t i o n s a r e r e q u i r e d t o l o a d a c o m p l e t e w o r d i n t o e i t h e r o f t h e f r e q u e n c y r e g i s t e r s . b 2 8 = 1 a l l o w s a c o m p l e t e w o r d t o b e l o a d e d i n t o a f r e q u e n c y r e g i s t e r i n t w o c o n s e c u t i v e w r i t e s . t h e f i r s t w r i t e c o n t a i n s t h e 1 4 l s b s o f t h e f r e q u e n c y w o r d , a n d t h e s e c o n d w r i t e c o n t a i n s t h e 1 4 m s b s . t h e f i r s t t w o b i t s o f e a c h 1 6 - b i t w o r d d e f i n e t h e f r e q u e n c y r e g i s t e r t o w h i c h t h e w o r d i s l o a d e d a n d s h o u l d , t h e r e f o r e , b e t h e s a m e f o r b o t h c o n s e c u t i v e w r i t e s . s e e t a b l e 9 f o r t h e a p p r o p r i a t e a d d r e s s e s . t h e w r i t e t o t h e f r e q u e n c y r e g i s t e r o c c u r s a f t e r b o t h w o r d s h a v e b e e n l o a d e d , s o t h e r e g i s t e r n e v e r h o l d s a n i n t e r m e d i a t e v a l u e . a n e x a m p l e o f a c o m p l e t e 2 8 - b i t w r i t e i s s h o w n i n t a b l e 1 0 . n o t e , h o w e v e r , t h a t c o n s e c u t i v e 2 8 - b i t w r i t e s t o t h e s a m e f r e q u e n c y r e g i s t e r a r e n o t a l l o w e d ; t o e x e c u t e c o n s e c u t i v e 2 8 - b i t w r i t e s , y o u m u s t a l t e r n a t e b e t w e e n t h e f r e q u e n c y r e g i s t e r s . b 2 8 = 0 c o n f i g u r e s t h e 2 8 - b i t f r e q u e n c y r e g i s t e r t o o p e r a t e a s t w o 1 4 - b i t r e g i s t e r s , o n e c o n t a i n i n g t h e 1 4 m s b s a n d t h e o t h e r c o n t a i n i n g t h e 1 4 l s b s . i n t h i s w a y , t h e 1 4 m s b s o f t h e f r e q u e n c y w o r d c a n b e a l t e r e d i n d e p e n d e n t l y o f t h e 1 4 l s b s , a n d v i c e v e r s a . t o a l t e r t h e 1 4 m s b s o r t h e 1 4 l s b s , a s i n g l e w r i t e i s m a d e t o t h e a p p r o p r i a t e f r e q u e n c y a d d r e s s . b i t d 1 2 ( h l b ) i n f o r m s t h e a d 9 8 3 7 w h e t h e r t h e b i t s t o b e a l t e r e d a r e t h e 1 4 m s b s o r t h e 1 4 l s b s . d 1 2 h l b t h i s c o n t r o l b i t a l l o w s t h e u s e r t o c o n t i n u o u s l y l o a d t h e m s b s o r l s b s o f a f r e q u e n c y r e g i s t e r w h i l e i g n o r i n g t h e r e m a i n i n g 1 4 b i t s . t h i s i s u s e f u l i f t h e c o m p l e t e 2 8 - b i t r e s o l u t i o n i s n o t r e q u i r e d . t h e h l b b i t i s u s e d i n c o n j u n c t i o n w i t h t h e b 2 8 b i t ( b i t d 1 3 ) . t h e h l b b i t i n d i c a t e s w h e t h e r t h e 1 4 b i t s t o b e l o a d e d a r e t r a n s f e r r e d t o t h e 1 4 m s b s o r t h e 1 4 l s b s o f t h e a d d r e s s e d f r e q u e n c y r e g i s t e r . b i t d 1 3 ( b 2 8 ) m u s t b e s e t t o 0 t o c h a n g e t h e m s b s o r l s b s o f a f r e q u e n c y w o r d s e p a r a t e l y . w h e n b i t d 1 3 ( b 2 8 ) i s s e t t o 1 , t h e h l b b i t i s i g n o r e d . h l b = 1 a l l o w s a w r i t e t o t h e 1 4 m s b s o f t h e a d d r e s s e d f r e q u e n c y r e g i s t e r . h l b = 0 a l l o w s a w r i t e t o t h e 1 4 l s b s o f t h e a d d r e s s e d f r e q u e n c y r e g i s t e r . d 1 1 f s e l t h e f s e l b i t d e f i n e s w h e t h e r t h e f r e q 0 r e g i s t e r o r t h e f r e q 1 r e g i s t e r i s u s e d i n t h e p h a s e a c c u m u l a t o r ( s e e t a b l e 8 ) . d 1 0 p s e l t h e p s e l b i t d e f i n e s w h e t h e r t h e p h a s e 0 r e g i s t e r d a t a o r t h e p h a s e 1 r e g i s t e r d a t a i s a d d e d t o t h e o u t p u t o f t h e p h a s e a c c u m u l a t o r ( s e e t a b l e 8 ) . d 9 r e s e r v e d t h i s b i t s h o u l d b e s e t t o 0 . d 8 r e s e t t h i s b i t c o n t r o l s t h e r e s e t f u n c t i o n . r e s e t = 1 r e s e t s i n t e r n a l r e g i s t e r s t o 0 , w h i c h c o r r e s p o n d s t o a n a n a l o g o u t p u t o f m i d s c a l e . r e s e t = 0 d i s a b l e s t h e r e s e t f u n c t i o n ( s e e t h e r e s e t f u n c t i o n s e c t i o n ) . d 7 s l e e p 1 t h i s b i t e n a b l e s o r d i s a b l e s t h e i n t e r n a l m c l k . s l e e p 1 = 1 d i s a b l e s t h e i n t e r n a l m c l k . t h e d a c o u t p u t r e m a i n s a t i t s p r e s e n t v a l u e b e c a u s e t h e n c o i s n o l o n g e r a c c u m u l a t i n g . s l e e p 1 = 0 e n a b l e s t h e i n t e r n a l m c l k ( s e e t h e s l e e p f u n c t i o n s e c t i o n ) . d 6 s l e e p 1 2 t h i s b i t p o w e r s d o w n t h e o n - c h i p d a c . s l e e p 1 2 = 1 p o w e r s d o w n t h e o n - c h i p d a c . t h i s i s u s e f u l w h e n t h e a d 9 8 3 7 i s u s e d t o o u t p u t t h e m s b o f t h e d a c d a t a . s l e e p 1 2 = 0 i m p l i e s t h a t t h e d a c i s a c t i v e ( s e e t h e s l e e p f u n c t i o n s e c t i o n ) . d 5 o p b i t e n t h i s b i t , i n a s s o c i a t i o n w i t h t h e m o d e b i t ( b i t d 1 ) , c o n t r o l s t h e o u t p u t a t t h e v o u t p i n ( s e e t a b l e 1 6 ) . o p b i t e n = 1 c a u s e s t h e o u t p u t o f t h e d a c t o n o l o n g e r b e a v a i l a b l e a t t h e v o u t p i n . i n s t e a d , t h e m s b ( o r m s b / 2 ) o f t h e d a c d a t a i s c o n n e c t e d t o t h e v o u t p i n . t h i s o u t p u t i s u s e f u l a s a c o a r s e c l o c k s o u r c e . t h e d i v 2 b i t ( b i t d 3 ) c o n t r o l s w h e t h e r t h e v o u t p i n o u t p u t s t h e m s b o r t h e m s b / 2 . o p b i t e n = 0 c o n n e c t s t h e o u t p u t o f t h e d a c t o v o u t . t h e m o d e b i t ( b i t d 1 ) d e t e r m i n e s w h e t h e r t h e o u t p u t i s s i n u s o i d a l o r t r i a n g u l a r . d 4 r e s e r v e d t h i s b i t m u s t b e s e t t o 0 . d 3 d i v 2 d i v 2 i s u s e d i n a s s o c i a t i o n w i t h b i t d 5 ( o p b i t e n ) . s e e t a b l e 1 6 . d i v 2 = 1 c a u s e s t h e m s b o f t h e d a c d a t a t o b e o u t p u t a t t h e v o u t p i n . d i v 2 = 0 c a u s e s t h e m s b / 2 o f t h e d a c d a t a t o b e o u t p u t a t t h e v o u t p i n . d 2 r e s e r v e d t h i s b i t m u s t b e s e t t o 0 . d 1 m o d e t h i s b i t , i n a s s o c i a t i o n w i t h t h e o p b i t e n b i t ( b i t d 5 ) , c o n t r o l s t h e o u t p u t a t t h e v o u t p i n w h e n t h e o n - c h i p d a c i s c o n n e c t e d t o v o u t . t h i s b i t s h o u l d b e s e t t o 0 i f t h e o p b i t e n b i t i s s e t t o 1 ( s e e t a b l e 1 6 ) . m o d e = 1 b y p a s s e s t h e s i n r o m , r e s u l t i n g i n a t r i a n g l e o u t p u t f r o m t h e d a c . m o d e = 0 u s e s t h e s i n r o m t o c o n v e r t t h e p h a s e i n f o r m a t i o n i n t o a m p l i t u d e i n f o r m a t i o n , r e s u l t i n g i n a s i n u s o i d a l s i g n a l a t t h e o u t p u t . ( t h e o p b i t e n b i t ( b i t d 5 ) m u s t a l s o b e s e t t o 0 f o r s i n u s o i d a l o u t p u t . ) d 0 r e s e r v e d t h i s b i t m u s t b e s e t t o 0 .
d a t a s h e e t a d 9 8 3 7 r e v . a | p a g e 1 5 o f 2 8 f r e q u e n c y a n d p h a s e r e g i s t e r s t h e a d 9 8 3 7 c o n t a i n s t w o f r e q u e n c y r e g i s t e r s a n d t w o p h a s e r e g i s t e r s , w h i c h a r e d e s c r i b e d i n t a b l e 8 . t a b l e 8 . f r e q u e n c y a n d p h a s e r e g i s t e r s r e g i s t e r s i z e d e s c r i p t i o n f r e q 0 2 8 b i t s f r e q u e n c y r e g i s t e r 0 . w h e n t h e f s e l b i t = 0 , t h e f r e q 0 r e g i s t e r d e f i n e s t h e o u t p u t f r e q u e n c y a s a f r a c t i o n o f t h e m c l k f r e q u e n c y . f r e q 1 2 8 b i t s f r e q u e n c y r e g i s t e r 1 . w h e n t h e f s e l b i t = 1 , t h e f r e q 1 r e g i s t e r d e f i n e s t h e o u t p u t f r e q u e n c y a s a f r a c t i o n o f t h e m c l k f r e q u e n c y . p h a s e 0 1 2 b i t s p h a s e o f f s e t r e g i s t e r 0 . w h e n t h e p s e l b i t = 0 , t h e c o n t e n t s o f t h e p h a s e 0 r e g i s t e r a r e a d d e d t o t h e o u t p u t o f t h e p h a s e a c c u m u l a t o r . p h a s e 1 1 2 b i t s p h a s e o f f s e t r e g i s t e r 1 . w h e n t h e p s e l b i t = 1 , t h e c o n t e n t s o f t h e p h a s e 1 r e g i s t e r a r e a d d e d t o t h e o u t p u t o f t h e p h a s e a c c u m u l a t o r . t h e a n a l o g o u t p u t f r o m t h e a d 9 8 3 7 i s f m c l k / 2 2 8 f r e q r e g w h e r e f r e q r e g i s t h e v a l u e l o a d e d i n t o t h e s e l e c t e d f r e q u e n c y r e g i s t e r . t h i s s i g n a l i s p h a s e s h i f t e d b y 2 / 4 0 9 6 p h a s e r e g w h e r e p h a s e r e g i s t h e v a l u e c o n t a i n e d i n t h e s e l e c t e d p h a s e r e g i s t e r . t h e r e l a t i o n s h i p o f t h e s e l e c t e d o u t p u t f r e q u e n c y a n d t h e r e f e r - e n c e c l o c k f r e q u e n c y m u s t b e c o n s i d e r e d t o a v o i d u n w a n t e d o u t p u t a n o m a l i e s . t h e f l o w c h a r t i n f i g u r e 2 4 s h o w s t h e r o u t i n e f o r w r i t i n g t o t h e f r e q u e n c y a n d p h a s e r e g i s t e r s o f t h e a d 9 8 3 7 . w r i t i n g t o a f r e q u e n c y r e g i s t e r w h e n w r i t i n g t o a f r e q u e n c y r e g i s t e r , b i t d 1 5 a n d b i t d 1 4 o f t h e c o n t r o l r e g i s t e r g i v e t h e a d d r e s s o f t h e f r e q u e n c y r e g i s t e r ( s e e t a b l e 9 ) . t a b l e 9 . f r e q u e n c y r e g i s t e r b i t s d 1 5 d 1 4 d 1 3 t o d 0 0 1 1 4 f r e q 0 r e g i s t e r b i t s 1 0 1 4 f r e q 1 r e g i s t e r b i t s t o c h a n g e t h e e n t i r e c o n t e n t s o f a f r e q u e n c y r e g i s t e r , t w o c o n s e c - u t i v e w r i t e s t o t h e s a m e a d d r e s s m u s t b e p e r f o r m e d b e c a u s e t h e f r e q u e n c y r e g i s t e r s a r e 2 8 b i t s w i d e . t h e f i r s t w r i t e c o n t a i n s t h e 1 4 l s b s , a n d t h e s e c o n d w r i t e c o n t a i n s t h e 1 4 m s b s . f o r t h i s m o d e o f o p e r a t i o n , t h e b 2 8 c o n t r o l b i t ( b i t d 1 3 ) m u s t b e s e t t o 1 . a n e x a m p l e o f a 2 8 - b i t w r i t e i s s h o w n i n t a b l e 1 0 . t a b l e 1 0 . w r i t i n g 0 x f f f c 0 0 0 t o t h e f r e q 0 r e g i s t e r s d a t a i n p u t r e s u l t o f i n p u t w o r d 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 c o n t r o l w o r d w r i t e ( d 1 5 , d 1 4 = 0 0 ) , b 2 8 ( d 1 3 ) = 1 , h l b ( d 1 2 ) = x 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 f r e q 0 r e g i s t e r w r i t e ( d 1 5 , d 1 4 = 0 1 ) , 1 4 l s b s = 0 x 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 f r e q 0 r e g i s t e r w r i t e ( d 1 5 , d 1 4 = 0 1 ) , 1 4 m s b s = 0 x 3 f f f n o t e , h o w e v e r , t h a t c o n t i n u o u s w r i t e s t o t h e s a m e f r e q u e n c y r e g i s t e r m a y r e s u l t i n i n t e r m e d i a t e u p d a t e s d u r i n g t h e w r i t e s . i f a f r e q u e n c y s w e e p , o r s o m e t h i n g s i m i l a r , i s r e q u i r e d , i t i s r e c o m - m e n d e d t h a t u s e r s a l t e r n a t e b e t w e e n t h e t w o f r e q u e n c y r e g i s t e r s . i n s o m e a p p l i c a t i o n s , t h e u s e r d o e s n o t n e e d t o a l t e r a l l 2 8 b i t s o f t h e f r e q u e n c y r e g i s t e r . w i t h c o a r s e t u n i n g , o n l y t h e 1 4 m s b s a r e a l t e r e d ; w i t h f i n e t u n i n g , o n l y t h e 1 4 l s b s a r e a l t e r e d . b y s e t t i n g t h e b 2 8 c o n t r o l b i t ( b i t d 1 3 ) t o 0 , t h e 2 8 - b i t f r e q u e n c y r e g i s t e r o p e r a t e s a s t w o 1 4 - b i t r e g i s t e r s , o n e c o n t a i n i n g t h e 1 4 m s b s a n d t h e o t h e r c o n t a i n i n g t h e 1 4 l s b s . i n t h i s w a y , t h e 1 4 m s b s o f t h e f r e q u e n c y w o r d c a n b e a l t e r e d i n d e p e n d e n t l y o f t h e 1 4 l s b s , a n d v i c e v e r s a . t h e h l b b i t ( b i t d 1 2 ) i n t h e c o n t r o l r e g i s t e r i d e n t i f i e s w h i c h 1 4 b i t s a r e b e i n g a l t e r e d ( s e e t a b l e 1 1 a n d t a b l e 1 2 ) . t a b l e 1 1 . w r i t i n g 0 x 3 f f f t o t h e 1 4 l s b s o f t h e f r e q 1 r e g i s t e r s d a t a i n p u t r e s u l t o f i n p u t w o r d 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 c o n t r o l w o r d w r i t e ( d 1 5 , d 1 4 = 0 0 ) , b 2 8 ( d 1 3 ) = 0 , h l b ( d 1 2 ) = 0 , t h a t i s , l s b s 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 f r e q 1 r e g i s t e r w r i t e ( d 1 5 , d 1 4 = 1 0 ) , 1 4 l s b s = 0 x 3 f f f t a b l e 1 2 . w r i t i n g 0 x 0 0 f f t o t h e 1 4 m s b s o f t h e f r e q 0 r e g i s t e r s d a t a i n p u t r e s u l t o f i n p u t w o r d 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 c o n t r o l w o r d w r i t e ( d 1 5 , d 1 4 = 0 0 ) , b 2 8 ( d 1 3 ) = 0 , h l b ( d 1 2 ) = 1 , t h a t i s , m s b s 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 f r e q 0 r e g i s t e r w r i t e ( d 1 5 , d 1 4 = 0 1 ) , 1 4 m s b s = 0 x 0 0 f f w r i t i n g t o a p h a s e r e g i s t e r w h e n w r i t i n g t o a p h a s e r e g i s t e r , b i t d 1 5 a n d b i t d 1 4 a r e s e t t o 1 1 . b i t d 1 3 i d e n t i f i e s t h e p h a s e r e g i s t e r t h a t i s b e i n g l o a d e d . t a b l e 1 3 . p h a s e r e g i s t e r b i t s d 1 5 d 1 4 d 1 3 d 1 2 d 1 1 t o d 0 1 1 0 x 1 2 p h a s e 0 r e g i s t e r b i t s 1 1 1 x 1 2 p h a s e 1 r e g i s t e r b i t s
a d 9 8 3 7 d a t a s h e e t r e v . a | p a g e 1 6 o f 2 8 r e s e t f u n c t i o n t h e r e s e t f u n c t i o n r e s e t s t h e a p p r o p r i a t e i n t e r n a l r e g i s t e r s t o 0 t o p r o v i d e a n a n a l o g o u t p u t o f m i d s c a l e . a r e s e t d o e s n o t r e s e t t h e p h a s e , f r e q u e n c y , o r c o n t r o l r e g i s t e r s . w h e n t h e a d 9 8 3 7 i s p o w e r e d u p , t h e p a r t s h o u l d b e r e s e t ( s e e t h e p o w e r i n g u p t h e a d 9 8 3 7 s e c t i o n ) . t o r e s e t t h e a d 9 8 3 7 , s e t t h e r e s e t b i t t o 1 . t o t a k e t h e p a r t o u t o f r e s e t , s e t t h e b i t t o 0 . a s i g n a l a p p e a r s a t t h e d a c o u t p u t s e v e n o r e i g h t m c l k c y c l e s a f t e r t h e r e s e t b i t i s s e t t o 0 . t a b l e 1 4 . a p p l y i n g t h e r e s e t f u n c t i o n r e s e t b i t r e s u l t 0 n o r e s e t a p p l i e d 1 i n t e r n a l r e g i s t e r s r e s e t s l e e p f u n c t i o n s e c t i o n s o f t h e a d 9 8 3 7 t h a t a r e n o t i n u s e c a n b e p o w e r e d d o w n t o m i n i m i z e p o w e r c o n s u m p t i o n b y u s i n g t h e s l e e p f u n c t i o n . t h e p a r t s o f t h e c h i p t h a t c a n b e p o w e r e d d o w n a r e t h e i n t e r n a l c l o c k a n d t h e d a c . t h e b i t s r e q u i r e d f o r t h e s l e e p f u n c t i o n a r e s h o w n i n t a b l e 1 5 . t a b l e 1 5 . a p p l y i n g t h e s l e e p f u n c t i o n s l e e p 1 b i t s l e e p 1 2 b i t r e s u l t 0 0 n o p o w e r - d o w n 0 1 d a c p o w e r e d d o w n 1 0 i n t e r n a l c l o c k d i s a b l e d 1 1 d a c p o w e r e d d o w n a n d i n t e r n a l c l o c k d i s a b l e d d a c p o w e r e d d o w n w h e n t h e a d 9 8 3 7 i s u s e d t o o u t p u t t h e m s b o f t h e d a c d a t a o n l y , t h e d a c i s n o t r e q u i r e d . t h e d a c c a n b e p o w e r e d d o w n u s i n g t h e s l e e p 1 2 b i t t o r e d u c e p o w e r c o n s u m p t i o n . i n t e r n a l c l o c k d i s a b l e d w h e n t h e i n t e r n a l c l o c k o f t h e a d 9 8 3 7 i s d i s a b l e d , t h e d a c o u t p u t r e m a i n s a t i t s p r e s e n t v a l u e b e c a u s e t h e n c o i s n o l o n g e r a c c u m u l a t i n g . n e w f r e q u e n c y , p h a s e , a n d c o n t r o l w o r d s c a n b e w r i t t e n t o t h e p a r t w h e n t h e s l e e p 1 c o n t r o l b i t i s a c t i v e . b e c a u s e t h e s y n c h r o n i z i n g c l o c k ( f s y n c ) r e m a i n s a c t i v e , t h e s e l e c t e d f r e q u e n c y a n d p h a s e r e g i s t e r s c a n a l s o b e c h a n g e d u s i n g t h e c o n t r o l b i t s . s e t t i n g t h e s l e e p 1 b i t t o 0 e n a b l e s t h e m c l k . a n y c h a n g e s m a d e t o t h e r e g i s t e r s w h i l e s l e e p 1 w a s a c t i v e a r e o b s e r v e d a t t h e o u t p u t a f t e r a l a t e n c y p e r i o d ( s e e t h e l a t e n c y p e r i o d s e c t i o n ) . v o u t p i n t h e a d 9 8 3 7 o f f e r s a v a r i e t y o f o u t p u t s f r o m t h e c h i p , a l l o f w h i c h a r e a v a i l a b l e f r o m t h e v o u t p i n . t h e a v a i l a b l e o u t p u t s a r e t h e m s b o f t h e d a c d a t a , a s i n u s o i d a l o u t p u t , o r a t r i a n g l e o u t p u t . t h e o p b i t e n a n d m o d e b i t s ( b i t d 5 a n d b i t d 1 i n t h e c o n t r o l r e g i s t e r ) a r e u s e d t o d e t e r m i n e t h e o u t p u t t h a t i s a v a i l a b l e f r o m t h e a d 9 8 3 7 ( s e e t a b l e 1 6 ) . t a b l e 1 6 . o u t p u t s f r o m t h e v o u t p i n o p b i t e n b i t m o d e b i t d i v 2 b i t v o u t p i n o u t p u t 0 0 x s i n u s o i d 0 1 x t r i a n g l e 1 0 0 d a c d a t a m s b / 2 1 0 1 d a c d a t a m s b 1 1 x r e s e r v e d m s b o f t h e d a c d a t a t h e m s b o f t h e d a c d a t a c a n b e o u t p u t f r o m t h e a d 9 8 3 7 . b y s e t t i n g t h e o p b i t e n b i t ( b i t d 5 ) t o 1 , t h e m s b o f t h e d a c d a t a i s a v a i l a b l e a t t h e v o u t p i n . t h i s i s u s e f u l a s a c o a r s e c l o c k s o u r c e . t h i s s q u a r e w a v e c a n a l s o b e d i v i d e d b y 2 b e f o r e b e i n g o u t p u t . t h e d i v 2 b i t ( b i t d 3 ) i n t h e c o n t r o l r e g i s t e r c o n t r o l s t h e f r e q u e n c y o f t h i s o u t p u t f r o m t h e v o u t p i n . s i n u s o i d a l o u t p u t t h e s i n r o m c o n v e r t s t h e p h a s e i n f o r m a t i o n f r o m t h e f r e q u e n c y a n d p h a s e r e g i s t e r s i n t o a m p l i t u d e i n f o r m a t i o n , r e s u l t i n g i n a s i n u s o i d a l s i g n a l a t t h e o u t p u t . t o o b t a i n a s i n u s o i d a l o u t p u t f r o m t h e v o u t p i n , s e t t h e m o d e b i t ( b i t d 1 ) t o 0 a n d t h e o p b i t e n b i t ( b i t d 5 ) t o 0 . t r i a n g l e o u t p u t t h e s i n r o m c a n b e b y p a s s e d s o t h a t t h e t r u n c a t e d d i g i t a l o u t p u t f r o m t h e n c o i s s e n t t o t h e d a c . i n t h i s c a s e , t h e o u t p u t i s n o l o n g e r s i n u s o i d a l . t h e d a c p r o d u c e s a 1 0 - b i t l i n e a r t r i a n g u l a r f u n c t i o n ( s e e f i g u r e 2 1 ) . t o o b t a i n a t r i a n g l e o u t p u t f r o m t h e v o u t p i n , s e t t h e m o d e b i t ( b i t d 1 ) t o 1 a n d t h e o p b i t e n b i t ( b i t d 5 ) t o 0 . v o u t m i n v o u t m a x ? ? ? 0 9 0 7 0 - 0 2 5 f i g u r e 2 1 . t r i a n g l e o u t p u t p o w e r i n g u p t h e a d 9 8 3 7 t h e f l o w c h a r t i n f i g u r e 2 2 s h o w s t h e o p e r a t i n g r o u t i n e f o r t h e a d 9 8 3 7 . w h e n t h e a d 9 8 3 7 i s p o w e r e d u p , t h e p a r t s h o u l d b e r e s e t . t h i s r e s e t s t h e a p p r o p r i a t e i n t e r n a l r e g i s t e r s t o 0 t o p r o v i d e a n a n a l o g o u t p u t o f m i d s c a l e . t o a v o i d s p u r i o u s d a c o u t p u t s d u r i n g a d 9 8 3 7 i n i t i a l i z a t i o n , t h e r e s e t b i t s h o u l d b e s e t t o 1 u n t i l t h e p a r t i s r e a d y t o b e g i n g e n e r a t i n g a n o u t p u t . a r e s e t d o e s n o t r e s e t t h e p h a s e , f r e q u e n c y , o r c o n t r o l r e g i s t e r s . t h e s e r e g i s t e r s w i l l c o n t a i n i n v a l i d d a t a a n d , t h e r e f o r e , s h o u l d b e s e t t o k n o w n v a l u e s b y t h e u s e r . t h e r e s e t b i t s h o u l d t h e n b e s e t t o 0 t o b e g i n g e n e r a t i n g a n o u t p u t . t h e d a t a a p p e a r s o n t h e d a c o u t p u t s e v e n o r e i g h t m c l k c y c l e s a f t e r t h e r e s e t b i t i s s e t t o 0 .
d a t a s h e e t a d 9 8 3 7 r e v . a | p a g e 1 7 o f 2 8 d a t a w r i t e ( s e e f i g u r e 2 4 ) s e l e c t d a t a s o u r c e s w a i t 7 / 8 m c l k c y c l e s c h a n g e p h a s e ? c h a n g e f r e q u e n c y ? c h a n g e d a c o u t p u t f r o m s i n t o t r i a n g l e ? c h a n g e o u t p u t t o a d i g i t a l s i g n a l ? c h a n g e p h a s e r e g i s t e r ? c h a n g e f r e q u e n c y r e g i s t e r ? c o n t r o l r e g i s t e r w r i t e ( s e e t a b l e 7 ) i n i t i a l i z a t i o n ( s e e f i g u r e 2 3 ) n o n o n o n o y e s n o y e s y e s n o y e s y e s y e s y e s y e s 0 9 0 7 0 - 0 2 6 c h a n g e f s e l b i t ? c h a n g e p s e l b i t ? f i g u r e 2 2 . f l o w c h a r t f o r a d 9 8 3 7 i n i t i a l i z a t i o n a n d o p e r a t i o n i n i t i a l i z a t i o n a p p l y r e s e t ( c o n t r o l r e g i s t e r w r i t e ) r e s e t = 1 w r i t e t o f r e q u e n c y a n d p h a s e r e g i s t e r s f r e q 0 r e g = f o u t 0 / f m c l k 2 2 8 f r e q 1 r e g = f o u t 1 / f m c l k 2 2 8 p h a s e 0 a n d p h a s e 1 r e g = ( p h a s e s h i f t 2 1 2 ? ( s e e f i g u r e 2 4 ) s e t r e s e t = 0 s e l e c t f r e q u e n c y r e g i s t e r s s e l e c t p h a s e r e g i s t e r s ( c o n t r o l r e g i s t e r w r i t e ) r e s e t b i t = 0 f s e l = s e l e c t e d f r e q u e n c y r e g i s t e r p s e l = s e l e c t e d p h a s e r e g i s t e r 0 9 0 7 0 - 0 2 7 f i g u r e 2 3 . f l o w c h a r t f o r i n i t i a l i z a t i o n
a d 9 8 3 7 d a t a s h e e t r e v . a | p a g e 1 8 o f 2 8 n o w r i t e 1 4 m s b s o r l s b s t o a f r e q u e n c y r e g i s t e r ? ( c o n t r o l r e g i s t e r w r i t e ) b 2 8 ( d 1 3 ) = 0 h l b ( d 1 2 ) = 0 / 1 w r i t e a 1 6 - b i t w o r d ( s e e t a b l e 1 1 a n d t a b l e 1 2 f o r e x a m p l e s ) w r i t e 1 4 m s b s o r l s b s t o a f r e q u e n c y r e g i s t e r ? w r i t e t o p h a s e r e g i s t e r ? ( 1 6 - b i t w r i t e ) d 1 5 , d 1 4 = 1 1 d 1 3 = 0 / 1 ( c h o o s e t h e p h a s e r e g i s t e r ) d 1 2 = x d 1 1 . . . d 0 = p h a s e d a t a w r i t e t o a n o t h e r p h a s e r e g i s t e r ? y e s w r i t e a n o t h e r f u l l 2 8 - b i t w o r d t o a f r e q u e n c y r e g i s t e r ? w r i t e t w o c o n s e c u t i v e 1 6 - b i t w o r d s ( s e e t a b l e 1 0 f o r e x a m p l e ) ( c o n t r o l r e g i s t e r w r i t e ) b 2 8 ( d 1 3 ) = 1 w r i t e a f u l l 2 8 - b i t w o r d t o a f r e q u e n c y r e g i s t e r ? d a t a w r i t e n o y e s y e s n o y e s o n o n y e s y e s 0 9 0 7 0 - 0 2 8 f i g u r e 2 4 . f l o w c h a r t f o r d a t a w r i t e s
d a t a s h e e t a d 9 8 3 7 r e v . a | p a g e 1 9 o f 2 8 a p p l i c a t i o n s i n f o r m a t i o n t h e v a r i o u s o u t p u t o p t i o n s a v a i l a b l e f r o m t h e a d 9 8 3 7 m a k e t h e p a r t s u i t a b l e f o r a w i d e v a r i e t y o f a p p l i c a t i o n s , i n c l u d i n g m o d u l a t i o n a p p l i c a t i o n s . t h e a d 9 8 3 7 c a n b e u s e d t o p e r f o r m s i m p l e m o d u l a t i o n , s u c h a s f r e q u e n c y s h i f t k e y i n g ( f s k ) . m o r e c o m p l e x m o d u l a t i o n s c h e m e s , s u c h a s g a u s s i a n m i n i m u m s h i f t k e y i n g ( g m s k ) a n d q u a d r a t u r e p h a s e s h i f t k e y i n g ( q p s k ) , c a n a l s o b e i m p l e m e n t e d u s i n g t h e a d 9 8 3 7 . i n a n f s k a p p l i c a t i o n , t h e t w o f r e q u e n c y r e g i s t e r s o f t h e a d 9 8 3 7 a r e l o a d e d w i t h d i f f e r e n t v a l u e s . o n e f r e q u e n c y r e p r e s e n t s t h e s p a c e f r e q u e n c y , a n d t h e o t h e r r e p r e s e n t s t h e m a r k f r e q u e n c y . u s i n g t h e f s e l b i t i n t h e c o n t r o l r e g i s t e r o f t h e a d 9 8 3 7 , t h e u s e r c a n m o d u l a t e t h e c a r r i e r f r e q u e n c y b e t w e e n t h e t w o v a l u e s . t h e a d 9 8 3 7 h a s t w o p h a s e r e g i s t e r s , e n a b l i n g t h e p a r t t o p e r - f o r m p h a s e s h i f t k e y i n g ( p s k ) . w i t h p s k , t h e c a r r i e r f r e q u e n c y i s p h a s e s h i f t e d , t h a t i s , t h e p h a s e i s a l t e r e d b y a n a m o u n t t h a t i s r e l a t e d t o t h e b i t s t r e a m i n p u t t o t h e m o d u l a t o r . t h e a d 9 8 3 7 i s a l s o s u i t a b l e f o r s i g n a l g e n e r a t o r a p p l i c a t i o n s . b e c a u s e t h e m s b o f t h e d a c d a t a i s a v a i l a b l e a t t h e v o u t p i n , t h e d e v i c e c a n b e u s e d t o g e n e r a t e a s q u a r e w a v e . w i t h i t s l o w c u r r e n t c o n s u m p t i o n , t h e p a r t i s a l s o s u i t a b l e f o r a p p l i c a t i o n s i n w h i c h i t c a n b e u s e d a s a l o c a l o s c i l l a t o r . g r o u n d i n g a n d l a y o u t t h e p r i n t e d c i r c u i t b o a r d t h a t h o u s e s t h e a d 9 8 3 7 s h o u l d b e d e s i g n e d s o t h a t t h e a n a l o g a n d d i g i t a l s e c t i o n s a r e s e p a r a t e d a n d c o n f i n e d t o c e r t a i n a r e a s o f t h e b o a r d . t h i s f a c i l i t a t e s t h e u s e o f g r o u n d p l a n e s t h a t c a n b e s e p a r a t e d e a s i l y . a m i n i m u m e t c h t e c h n i q u e i s g e n e r a l l y b e s t f o r g r o u n d p l a n e s b e c a u s e i t p r o v i d e s t h e b e s t s h i e l d i n g . d i g i t a l a n d a n a l o g g r o u n d p l a n e s s h o u l d b e j o i n e d i n o n e p l a c e o n l y . i f t h e a d 9 8 3 7 i s t h e o n l y d e v i c e t h a t r e q u i r e s a n a g n d t o d g n d c o n n e c t i o n , t h e g r o u n d p l a n e s s h o u l d b e c o n n e c t e d a t t h e a g n d a n d d g n d p i n s o f t h e a d 9 8 3 7 . i f t h e a d 9 8 3 7 i s i n a s y s t e m w h e r e m u l t i p l e d e v i c e s r e q u i r e a g n d t o d g n d c o n n e c t i o n s , t h e c o n n e c t i o n s h o u l d b e m a d e a t o n e p o i n t o n l y , a s t a r g r o u n d p o i n t t h a t s h o u l d b e e s t a b l i s h e d a s c l o s e a s p o s s i b l e t o t h e a d 9 8 3 7 . a v o i d r u n n i n g d i g i t a l l i n e s u n d e r t h e d e v i c e ; t h e s e l i n e s c o u p l e n o i s e o n t o t h e d i e . t h e a n a l o g g r o u n d p l a n e s h o u l d b e a l l o w e d t o r u n u n d e r t h e a d 9 8 3 7 t o a v o i d n o i s e c o u p l i n g . t h e p o w e r s u p p l y l i n e s t o t h e a d 9 8 3 7 s h o u l d u s e a s l a r g e a t r a c k a s p o s s i b l e t o p r o v i d e l o w i m p e d a n c e p a t h s a n d r e d u c e t h e e f f e c t s o f g l i t c h e s o n t h e p o w e r s u p p l y l i n e . f a s t s w i t c h i n g s i g n a l s , s u c h a s c l o c k s , s h o u l d b e s h i e l d e d w i t h d i g i t a l g r o u n d t o a v o i d r a d i a t i n g n o i s e t o o t h e r s e c t i o n s o f t h e b o a r d . a v o i d c r o s s o v e r o f d i g i t a l a n d a n a l o g s i g n a l s . t r a c e s o n o p p o s i t e s i d e s o f t h e b o a r d s h o u l d r u n a t r i g h t a n g l e s t o e a c h o t h e r t o r e d u c e t h e e f f e c t s o f f e e d t h r o u g h t h r o u g h t h e b o a r d . a m i c r o - s t r i p t e c h n i q u e i s b y f a r t h e b e s t b u t i s n o t a l w a y s p o s s i b l e w i t h a d o u b l e - s i d e d b o a r d . i n t h i s t e c h n i q u e , t h e c o m p o n e n t s i d e o f t h e b o a r d i s d e d i c a t e d t o g r o u n d p l a n e s a n d s i g n a l s a r e p l a c e d o n t h e o t h e r s i d e . g o o d d e c o u p l i n g i s i m p o r t a n t . t h e a d 9 8 3 7 s h o u l d h a v e s u p p l y b y p a s s i n g o f 0 . 1 f c e r a m i c c a p a c i t o r s i n p a r a l l e l w i t h 1 0 f t a n t a l u m c a p a c i t o r s . t o a c h i e v e t h e b e s t p e r f o r m a n c e f r o m t h e d e c o u p l i n g c a p a c i t o r s , t h e y s h o u l d b e p l a c e d a s c l o s e a s p o s s i b l e t o t h e d e v i c e , i d e a l l y r i g h t u p a g a i n s t t h e d e v i c e . i n t e r f a c i n g t o m i c r o p r o c e s s o r s t h e a d 9 8 3 7 h a s a s t a n d a r d s e r i a l i n t e r f a c e t h a t a l l o w s t h e p a r t t o i n t e r f a c e d i r e c t l y w i t h s e v e r a l m i c r o p r o c e s s o r s . t h e d e v i c e u s e s a n e x t e r n a l s e r i a l c l o c k t o w r i t e t h e d a t a o r c o n t r o l i n f o r m a t i o n i n t o t h e d e v i c e . t h e s e r i a l c l o c k c a n h a v e a f r e q u e n c y o f 4 0 m h z m a x i m u m . t h e s e r i a l c l o c k c a n b e c o n t i n u o u s , o r i t c a n i d l e h i g h o r l o w b e t w e e n w r i t e o p e r a t i o n s . w h e n d a t a o r c o n t r o l i n f o r m a - t i o n i s w r i t t e n t o t h e a d 9 8 3 7 , f s y n c i s t a k e n l o w a n d i s h e l d l o w u n t i l t h e 1 6 b i t s o f d a t a a r e w r i t t e n i n t o t h e a d 9 8 3 7 . t h e f s y n c s i g n a l f r a m e s t h e 1 6 b i t s o f i n f o r m a t i o n t h a t a r e l o a d e d i n t o t h e a d 9 8 3 7 . a d 9 8 3 7 t o 6 8 h c 1 1 / 6 8 l 1 1 i n t e r f a c e f i g u r e 2 5 s h o w s t h e s e r i a l i n t e r f a c e b e t w e e n t h e a d 9 8 3 7 a n d t h e 6 8 h c 1 1 / 6 8 l 1 1 m i c r o c o n t r o l l e r . t h e m i c r o c o n t r o l l e r i s c o n - f i g u r e d a s t h e m a s t e r b y s e t t i n g t h e m s t r b i t i n t h e s p c r t o 1 . t h i s s e t t i n g p r o v i d e s a s e r i a l c l o c k o n s c k ; t h e m o s i o u t p u t d r i v e s t h e s e r i a l d a t a l i n e , s d a t a . b e c a u s e t h e m i c r o c o n t r o l l e r d o e s n o t h a v e a d e d i c a t e d f r a m e s y n c p i n , t h e f s y n c s i g n a l i s d e r i v e d f r o m a p o r t l i n e ( p c 7 ) . t h e s e t u p c o n d i t i o n s f o r c o r r e c t o p e r a t i o n o f t h e i n t e r f a c e a r e a s f o l l o w s : x s c k i d l e s h i g h b e t w e e n w r i t e o p e r a t i o n s ( c p o l = 0 ) x d a t a i s v a l i d o n t h e s c k f a l l i n g e d g e ( c p h a = 1 ) w h e n d a t a i s t o b e t r a n s m i t t e d t o t h e a d 9 8 3 7 , t h e f s y n c l i n e ( p c 7 ) i s t a k e n l o w . s e r i a l d a t a f r o m t h e 6 8 h c 1 1 / 6 8 l 1 1 i s t r a n s - m i t t e d i n 8 - b i t b y t e s w i t h o n l y e i g h t f a l l i n g c l o c k e d g e s o c c u r r i n g i n t h e t r a n s m i t c y c l e . d a t a i s t r a n s m i t t e d m s b f i r s t . t o l o a d d a t a i n t o t h e a d 9 8 3 7 , p c 7 i s h e l d l o w a f t e r t h e f i r s t e i g h t b i t s a r e t r a n s f e r r e d , a n d a s e c o n d s e r i a l w r i t e o p e r a t i o n i s p e r f o r m e d t o t h e a d 9 8 3 7 . o n l y a f t e r t h e s e c o n d e i g h t b i t s a r e t r a n s f e r r e d s h o u l d f s y n c b e t a k e n h i g h a g a i n . a d 9 8 3 7 f s y n c s d a t a s c l k 6 8 h c 1 1 / 6 8 l 1 1 p c 7 m o s i s c k 0 9 0 7 0 - 0 3 0 f i g u r e 2 5 . 6 8 h c 1 1 / 6 8 l 1 1 t o a d 9 8 3 7 i n t e r f a c e
a d 9 8 3 7 d a t a s h e e t r e v . a | p a g e 2 0 o f 2 8 a d 9 8 3 7 t o 8 0 c 5 1 / 8 0 l 5 1 i n t e r f a c e f i g u r e 2 6 s h o w s t h e s e r i a l i n t e r f a c e b e t w e e n t h e a d 9 8 3 7 a n d t h e 8 0 c 5 1 / 8 0 l 5 1 m i c r o c o n t r o l l e r . t h e m i c r o c o n t r o l l e r i s o p e r - a t e d i n m o d e 0 s o t h a t t x d o f t h e 8 0 c 5 1 / 8 0 l 5 1 d r i v e s s c l k o f t h e a d 9 8 3 7 , a n d r x d d r i v e s t h e s e r i a l d a t a l i n e , s d a t a . t h e f s y n c s i g n a l i s d e r i v e d f r o m a b i t p r o g r a m m a b l e p i n o n t h e p o r t ( p 3 . 3 i s s h o w n i n f i g u r e 2 6 ) . w h e n d a t a i s t o b e t r a n s m i t t e d t o t h e a d 9 8 3 7 , p 3 . 3 i s t a k e n l o w . t h e 8 0 c 5 1 / 8 0 l 5 1 t r a n s m i t s d a t a i n 8 - b i t b y t e s w i t h o n l y e i g h t f a l l i n g s c l k e d g e s o c c u r r i n g i n e a c h c y c l e . t o l o a d t h e r e m a i n - i n g e i g h t b i t s t o t h e a d 9 8 3 7 , p 3 . 3 i s h e l d l o w a f t e r t h e f i r s t e i g h t b i t s a r e t r a n s m i t t e d , a n d a s e c o n d w r i t e o p e r a t i o n i s i n i t i a t e d t o t r a n s m i t t h e s e c o n d b y t e o f d a t a . p 3 . 3 i s t a k e n h i g h f o l l o w i n g t h e c o m p l e t i o n o f t h e s e c o n d w r i t e o p e r a t i o n . s c l k s h o u l d i d l e h i g h b e t w e e n t h e t w o w r i t e o p e r a t i o n s . t h e 8 0 c 5 1 / 8 0 l 5 1 o u t p u t s t h e s e r i a l d a t a i n a f o r m a t t h a t h a s t h e l s b f i r s t . t h e a d 9 8 3 7 a c c e p t s t h e m s b f i r s t ( t h e f o u r m s b s a r e t h e c o n t r o l i n f o r m a t i o n , t h e n e x t f o u r b i t s a r e t h e a d d r e s s , a n d t h e e i g h t l s b s c o n t a i n t h e d a t a w h e n w r i t i n g t o a d e s t i n a t i o n r e g i s t e r ) . t h e r e f o r e , t h e t r a n s m i t r o u t i n e o f t h e 8 0 c 5 1 / 8 0 l 5 1 m u s t t a k e t h i s i n t o a c c o u n t a n d r e a r r a n g e t h e b i t s s o t h a t t h e m s b i s o u t p u t f i r s t . a d 9 8 3 7 f s y n c s d a t a s c l k 8 0 c 5 1 / 8 0 l 5 1 p 3 . 3 r x d t x d 0 9 0 7 0 - 0 3 1 f i g u r e 2 6 . 8 0 c 5 1 / 8 0 l 5 1 t o a d 9 8 3 7 i n t e r f a c e a d 9 8 3 7 t o d s p 5 6 0 0 2 i n t e r f a c e f i g u r e 2 7 s h o w s t h e i n t e r f a c e b e t w e e n t h e a d 9 8 3 7 a n d t h e d s p 5 6 0 0 2 . t h e d s p 5 6 0 0 2 i s c o n f i g u r e d f o r n o r m a l m o d e a s y n - c h r o n o u s o p e r a t i o n w i t h a g a t e d i n t e r n a l c l o c k ( s y n = 0 , g c k = 1 , s c k d = 1 ) . t h e f r a m e s y n c p i n i s g e n e r a t e d i n t e r n a l l y ( s c 2 = 1 ) , t h e t r a n s f e r s a r e 1 6 b i t s w i d e ( w l 1 = 1 , w l 0 = 0 ) , a n d t h e f r a m e s y n c s i g n a l f r a m e s t h e 1 6 b i t s ( f s l = 0 ) . t h e f r a m e s y n c s i g n a l i s a v a i l a b l e o n t h e s c 2 p i n , b u t i t m u s t b e i n v e r t e d b e f o r e i t i s a p p l i e d t o t h e a d 9 8 3 7 . t h e i n t e r f a c e t o t h e d s p 5 6 0 0 0 / d s p 5 6 0 0 1 i s s i m i l a r t o t h a t o f t h e d s p 5 6 0 0 2 . a d 9 8 3 7 f s y n c s d a t a s c l k d s p 5 6 0 0 2 s c 2 s t d s c k 0 9 0 7 0 - 0 3 2 f i g u r e 2 7 . d s p 5 6 0 0 2 t o a d 9 8 3 7 i n t e r f a c e
d a t a s h e e t a d 9 8 3 7 r e v . a | p a g e 2 1 o f 2 8 e v a l u a t i o n b o a r d t h e a d 9 8 3 7 e v a l u a t i o n b o a r d a l l o w s d e s i g n e r s t o e v a l u a t e t h e h i g h p e r f o r m a n c e a d 9 8 3 7 d d s m o d u l a t o r w i t h a m i n i m u m o f e f f o r t . s y s t e m d e m o n s t r a t i o n p l a t f o r m t h e s y s t e m d e m o n s t r a t i o n p l a t f o r m ( s d p ) i s a h a r d w a r e a n d s o f t w a r e e v a l u a t i o n t o o l f o r u s e i n c o n j u n c t i o n w i t h p r o d u c t e v a l u a t i o n b o a r d s . t h e s d p b o a r d i s b a s e d o n t h e b l a c k f i n ? a d s p - b f 5 2 7 p r o c e s s o r w i t h u s b c o n n e c t i v i t y t o t h e p c t h r o u g h a u s b 2 . 0 h i g h s p e e d p o r t . f o r m o r e i n f o r m a t i o n , s e e t h e s d p b o a r d p r o d u c t p a g e . n o t e t h a t t h e s d p b o a r d i s s o l d s e p a r a t e l y f r o m t h e a d 9 8 3 7 e v a l u a t i o n b o a r d . a d 9 8 3 7 t o s p o r t i n t e r f a c e t h e a n a l o g d e v i c e s s d p b o a r d h a s a s p o r t s e r i a l p o r t t h a t i s u s e d t o c o n t r o l t h e s e r i a l i n p u t s t o t h e a d 9 8 3 7 . t h e c o n n e c t i o n s a r e s h o w n i n f i g u r e 2 8 . a d 9 8 3 7 f s y n c s c l k s d a t a a d s p - b f 5 2 7 s p o r t _ t f s s p o r t _ t s c l k s p o r t _ d t 0 0 9 0 7 0 - 0 3 3 f i g u r e 2 8 . s d p t o a d 9 8 3 7 i n t e r f a c e e v a l u a t i o n k i t t h e d d s e v a l u a t i o n k i t i n c l u d e s a p o p u l a t e d , t e s t e d a d 9 8 3 7 p r i n t e d c i r c u i t b o a r d ( p c b ) . t h e s c h e m a t i c s o f t h e e v a l u a t i o n b o a r d a r e s h o w n i n f i g u r e 3 0 a n d f i g u r e 3 1 . t h e s o f t w a r e p r o v i d e d i n t h e e v a l u a t i o n k i t a l l o w s t h e u s e r t o e a s i l y p r o g r a m t h e a d 9 8 3 7 ( s e e f i g u r e 2 9 ) . t h e e v a l u a t i o n s o f t - w a r e r u n s o n a n y i b m - c o m p a t i b l e p c w i t h m i c r o s o f t ? w i n d o w s ? s o f t w a r e i n s t a l l e d ( i n c l u d i n g w i n d o w s 7 ) . t h e s o f t w a r e i s c o m - p a t i b l e w i t h b o t h 3 2 - b i t a n d 6 4 - b i t o p e r a t i n g s y s t e m s . m o r e i n f o r m a t i o n a b o u t t h e e v a l u a t i o n s o f t w a r e i s a v a i l a b l e o n t h e s o f t w a r e c d a n d o n t h e a d 9 8 3 7 p r o d u c t p a g e . 0 9 0 7 0 - 0 3 7 f i g u r e 2 9 . a d 9 8 3 7 e v a l u a t i o n s o f t w a r e i n t e r f a c e c r y s t a l o s c i l l a t o r v s . e x t e r n a l c l o c k t h e a d 9 8 3 7 c a n o p e r a t e w i t h m a s t e r c l o c k s u p t o 1 6 m h z . a 1 6 m h z o s c i l l a t o r i s i n c l u d e d o n t h e e v a l u a t i o n b o a r d . t h i s o s c i l l a t o r c a n b e r e m o v e d a n d , i f r e q u i r e d , a n e x t e r n a l c m o s c l o c k c a n b e c o n n e c t e d t o t h e p a r t . o p t i o n s f o r t h e g e n e r a l o s c i l l a t o r i n c l u d e t h e f o l l o w i n g : x a e l 3 0 1 - s e r i e s o s c i l l a t o r s , a e l c r y s t a l s x s g - 3 1 0 s c n o s c i l l a t o r s , e p s o n e l e c t r o n i c s p o w e r s u p p l y p o w e r t o t h e a d 9 8 3 7 e v a l u a t i o n b o a r d c a n b e p r o v i d e d f r o m t h e u s b c o n n e c t o r o r e x t e r n a l l y t h r o u g h p i n c o n n e c t i o n s . t h e p o w e r l e a d s s h o u l d b e t w i s t e d t o r e d u c e g r o u n d l o o p s .
a d 9 8 3 7 d a t a s h e e t r e v . a | p a g e 2 2 o f 2 8 e v a l u a t i o n b o a r d s c h e m a t i c s 0 9 0 7 0 - 0 3 4 f i g u r e 3 0 . e v a l u a t i o n b o a r d s c h e m a t i c
d a t a s h e e t a d 9 8 3 7 r e v . a | p a g e 2 3 o f 2 8 0 9 0 7 0 - 0 3 8 f i g u r e 3 1 . s d p c o n n e c t o r s c h e m a t i c
a d 9 8 3 7 d a t a s h e e t r e v . a | p a g e 2 4 o f 2 8 e v a l u a t i o n b o a r d l a y o u t 0 9 0 7 0 - 0 3 9 f i g u r e 3 2 . e v a l u a t i o n b o a r d l a y o u t
d a t a s h e e t a d 9 8 3 7 r e v . a | p a g e 2 5 o f 2 8 o u t l i n e d i m e n s i o n s 2 . 4 8 2 . 3 8 2 . 2 3 0 . 5 0 0 . 4 0 0 . 3 0 t o p v i e w 1 0 1 6 5 0 . 3 0 0 . 2 5 0 . 2 0 b o t t o m v i e w p i n 1 i n d e x a r e a s e a t i n g p l a n e 0 . 8 0 0 . 7 5 0 . 7 0 1 . 7 4 1 . 6 4 1 . 4 9 0 . 2 0 r e f 0 . 0 5 m a x 0 . 0 2 n o m 0 . 5 0 b s c e x p o s e d p a d 3 . 1 0 3 . 0 0 s q 2 . 9 0 p i n 1 i n d i c a t o r ( r 0 . 1 5 ) f o r p r o p e r c o n n e c t i o n o f t h e e x p o s e d p a d , r e f e r t o t h e p i n c o n f i g u r a t i o n a n d f u n c t i o n d e s c r i p t i o n s s e c t i o n o f t h i s d a t a s h e e t . c o p l a n a r i t y 0 . 0 8 0 2 - 2 7 - 2 0 1 2 - b f i g u r e 3 3 . 1 0 - l e a d l e a d f r a m e c h i p s c a l e p a c k a g e [ l f c s p _ w d ] 3 m m 3 m m b o d y , v e r y v e r y t h i n , d u a l l e a d ( c p - 1 0 - 9 ) d i m e n s i o n s s h o w n i n m i l l i m e t e r s o r d e r i n g g u i d e m o d e l 1 , 2 t e m p e r a t u r e r a n g e m a x m c l k p a c k a g e d e s c r i p t i o n p a c k a g e o p t i o n b r a n d i n g a d 9 8 3 7 b c p z - r l ? 4 0 c t o + 1 2 5 c 1 6 m h z 1 0 - l e a d l e a d f r a m e c h i p s c a l e p a c k a g e [ l f c s p _ w d ] c p - 1 0 - 9 d g h a d 9 8 3 7 b c p z - r l 7 ? 4 0 c t o + 1 2 5 c 1 6 m h z 1 0 - l e a d l e a d f r a m e c h i p s c a l e p a c k a g e [ l f c s p _ w d ] c p - 1 0 - 9 d g h a d 9 8 3 7 a c p z - r l ? 4 0 c t o + 1 2 5 c 5 m h z 1 0 - l e a d l e a d f r a m e c h i p s c a l e p a c k a g e [ l f c s p _ w d ] c p - 1 0 - 9 d g g a d 9 8 3 7 a c p z - r l 7 ? 4 0 c t o + 1 2 5 c 5 m h z 1 0 - l e a d l e a d f r a m e c h i p s c a l e p a c k a g e [ l f c s p _ w d ] c p - 1 0 - 9 d g g e v a l - a d 9 8 3 7 s d z e v a l u a t i o n b o a r d 1 z = r o h s c o m p l i a n t p a r t . 2 t h e e v a l u a t i o n b o a r d f o r t h e a d 9 8 3 7 r e q u i r e s t h e s y s t e m d e m o n s t r a t i o n p l a t f o r m ( s d p ) b o a r d , w h i c h i s s o l d s e p a r a t e l y .
a d 9 8 3 7 d a t a s h e e t r e v . a | p a g e 2 6 o f 2 8 n o t e s
d a t a s h e e t a d 9 8 3 7 r e v . a | p a g e 2 7 o f 2 8 n o t e s
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