DS1086擴頻經濟振蕩器?可用于減少輻射發射 （EMI），而不必通過添加額外的組件（如 EMI 屏蔽、電纜屏蔽或 EMI 濾波器）來增加系統成本。通過對輸出頻率進行抖動，基頻分布在一定頻率范圍內，從而降低發射峰值的幅度。本應用筆記將展示DS1086如何與兩個常見的微控制器（8051和PIC）連接。將討論設計注意事項，因為隨著抖動引入系統，系統設計人員應了解抖動可能對整個系統產生的影響。除了降低EMI之外，本文還討論了使用DS1086代替晶體振蕩器的其他優點。

擴頻輸出

DS1086能夠降低輻射發射峰值。輸出頻率可以比編程頻率低2%或4%抖動。雖然抖動使能時輸出頻率會發生變化，但占空比不會改變。

圖1顯示了無抖動的DS1086信號與使能1086%抖動的DS4信號之間的比較。抖動信號顯示振幅降低約16dB。以94MHz為例（僅用于說明目的），4%抖動信號的范圍為90.24MHz至94MHz，因為頻率總是抖動。2%抖動信號的范圍為92.12MHz至94MHz。

圖1.時鐘頻譜比較。

三角波發生器將偏移元件注入主振蕩器以抖動其輸出。抖動速率（參見公式1）基于主振蕩器頻率，用戶可以在66MHz至133MHz范圍內編程。

主振蕩器頻率為66MHz時，三角波的抖動率為16.1kHz。周期為62.06μs，如圖2所示。三角波的峰值在66MHz和66MHz之間變化 - 4%（63.36MHz）。由于抖動速率很小，因此輸出頻率在周期之間看起來幾乎是固定的。

圖2.抖動率。

在DS1086中，抖動由預分頻器寄存器中的J0位控制，當SPRD引腳連接高電平時使能。當預分頻器設置為 1 時，會發生最大頻譜衰減。預分頻器中使用的每2倍，頻譜衰減降低7.2dB。發生這種情況是因為預分頻器的分頻器功能傾向于在創建較低頻率時平均抖動。然而，最嚴格的頻譜發射限制是在預分頻器設置為低分頻比的較高頻率上施加的。

使用DS1086作為微控制器時鐘

DS1086用作微控制器時鐘時，可以工作在兩種不同的模式。模式是處理器控制模式和獨立模式。下面將更詳細地介紹這兩種模式以及設計考慮因素，在使用微控制器實現擴頻振蕩器時應解決這些問題。

處理器控制模式

圖3所示為DS1086作為處理器控制模式下8051和PIC微控制器的系統時鐘。該圖還說明了如何在一條公共總線上使用多個DS1086器件。每個微控制器彼此獨立，盡管相同的2線主控制器控制兩個微控制器。

圖3.DS1086作為8051和PIC微控制器的系統時鐘。

為了使2線主站與DS1086通信，每個DS1086都需要有自己唯一的器件地址。為了限制封裝的大小，沒有外部地址引腳。器件地址由ADDR寄存器中的三個地址位A2、A1和A0設置（見圖4）。設備地址出廠默認值為 000b。DS1086可以設置為000b和111b之間的任何地址。如果多個DS1086器件位于同一條總線上，如圖3所示，它們的地址必須是唯一的。1086系統中的DS8051器件地址為000b，PIC系統中的DS1086器件地址為001b。

獨立模式

DS1086可替代晶體振蕩器。圖5所示為DS1086和8051微控制器處于獨立模式。PIC 也可以在獨立模式下使用。在獨立模式下，DS1086可以編程一次，然后通過電阻將SCL和SDA引腳連接高電平。

圖5.獨立模式。

如果DS1086永遠不會在電路內編程，即使在生產測試期間也是如此，則不需要上拉電阻，信號可以直接連接到電源。這簡化了設計，因為所需的組件更少，并且不需要軟件。缺點是DS1086不重新設計硬件就無法輕松編程。

設計注意事項

當使用擴頻振蕩器作為基于微控制器的系統時鐘時，需要解決以下問題：

系統對頻率變化的接受程度如何？

哪些DS1086規格可能會影響微控制器？

微控制器時鐘的容差是多少？

會進行實時測量嗎？

微控制器對數據設置和保持時間的規格有多嚴格？

微控制器時序計算應該在什么頻率下進行？

同步時鐘會用于時鐘恢復嗎？

與晶體振蕩器相比，DS1086具有優勢

使用DS1086代替晶體振蕩器有很多優點。由于DS1086具有擴頻輸出，當頻率抖動比編程頻率低2%或4%時，輻射發射峰會降低。DS1086的輻射發射（均方根電壓）比晶體振蕩器降低20dB。圖6所示為晶體振蕩器和DS1086（使能4%抖動）的時鐘頻譜幅度差異。

圖6.DS1086與晶體振蕩器的頻譜比較

用戶還可以輕松即時更改輸出頻率。可編程振蕩器無需購買大量不同頻率的晶體振蕩器。此外，經濟振蕩器不需要諧振電路，因為它適用于需要高頻的系統中的晶體振蕩器。

DS1086也不易受到振動的影響，具有關斷模式，封裝尺寸比某些晶體振蕩器更小。DS1086采用8引腳150mil SO封裝。8 引腳 118mil μSOP 是未來的產品。

結論

DS1086可代替晶體振蕩器用作微控制器的系統時鐘，以降低發射峰。本應用筆記將DS1086作為兩種常用微控制器（8051和PIC）的時鐘。

審核編輯：郭婷