ZL30100QDG1 datasheet, PDF - EEWORLD Datasheet

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ZL30100QDG1: DescriptionSPECIALTY TELECOM CIRCUIT, PQFP64; CategoryWireless rf/communication Telecom circuit; File Size336KB，36 Pages; ManufacturerZarlink Semiconductor (Microsemi); Websitehttp://www.zarlink.com/; Environmental Compliance

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ZL30100QDG1 Overview

SPECIALTY TELECOM CIRCUIT, PQFP64

ZL30100QDG1 Parametric

Parameter Name	Attribute value
Is it Rohs certified?	conform to
package instruction	TFQFP, TQFP64,.47SQ
Reach Compliance Code	compli
JESD-30 code	S-PQFP-G64
JESD-609 code	e3
length	10 mm
Humidity sensitivity level	3
Number of functions	1
Number of terminals	64
Maximum operating temperature	85 °C
Minimum operating temperature	-40 °C
Package body material	PLASTIC/EPOXY
encapsulated code	TFQFP
Encapsulate equivalent code	TQFP64,.47SQ
Package shape	SQUARE
Package form	FLATPACK, THIN PROFILE, FINE PITCH
Peak Reflow Temperature (Celsius)	260
power supply	1.8,3.3 V
Certification status	Not Qualified
Maximum seat height	1.2 mm
Maximum slew rate	0.066 mA
Nominal supply voltage	1.8 V
surface mount	YES
technology	CMOS
Telecom integrated circuit types	TELECOM CIRCUIT
Temperature level	INDUSTRIAL
Terminal surface	MATTE TIN
Terminal form	GULL WING
Terminal pitch	0.5 mm
Terminal location	QUAD
Maximum time at peak reflow temperature	30
width	10 mm
Base Number Matches	1

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ZL30100

T1/E1 System Synchronizer

Data Sheet

Features

•

Supports Telcordia GR-1244-CORE Stratum 4 and

Stratum 4E

Supports ITU-T G.823 and G.824 for 2048 kbit/s and

1544 kbit/s interfaces

Supports ANSI T1.403 and ETSI ETS 300 011 for

ISDN primary rate interfaces

Simple hardware control interface

Accepts two input references and synchronizes to

any combination of 8 kHz, 1.544 MHz, 2.048 MHz,

8.192 MHz or 16.384 MHz inputs

Provides a range of clock outputs: 1.544 MHz,

2.048 MHz, 16.384 MHz and either 4.096 MHz and

8.192 MHz or 32.768 MHz and 65.536 MHz

Hitless reference switching between any

combination of valid input reference frequencies

Provides 5 styles of 8 kHz framing pulses

Holdover frequency accuracy of 1.5 x 10

-7

Lock, Holdover and selectable Out of Range

indication

Selectable loop filter bandwidth of 1.8 Hz or 922 Hz

•

Ordering Information

ZL30100QDC 64 Pin TQFP Trays

ZL30100QDG1 64 Pin TQFP* Trays, Bake & Drypack

*Pb Free Matte Tin

-40°C to +85°C

February 2006

Less than 0.6 ns

intrinsic jitter on all output

clocks

External master clock source: clock oscillator or

crystal

•

Applications

•

Synchronization and timing control for multi-trunk

DS1/E1 systems such as DSLAMs, gateways and

PBXs

Clock and frame pulse source for ST-BUS, GCI

and other time division multiplex (TDM) buses

Line Card synchronization for PDH systems

•

OSCi OSCo

Master Clock

REF0

REF1

MUX

TIE_CLR

BW_SEL LOCK

OUT_SEL

C2o

C4/C65o

C8/C32o

C16o

F4/F65o

F8/F32o

F16o

DS1

Synthesizer

C1.5o

TIE

Corrector

Circuit

Virtual

Reference

DPLL

Synthesizer

REF_FAIL0

REF_FAIL1

OOR_SEL

REF_SEL

Reference

Monitor

TIE

Corrector

Enable

Mode

Control

Feedback

State Machine

RST

Frequency

Select

MUX

IEEE

1149.1a

TRST

MODE_SEL1:0

HMS

HOLDOVER

TCK TDI

TMS TDO

Figure 1 - Functional Block Diagram

Zarlink Semiconductor Inc.

Zarlink, ZL and the Zarlink Semiconductor logo are trademarks of Zarlink Semiconductor Inc.

ZL30100

Table of Contents

Data Sheet

1.0 Change Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

2.0 Physical Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

2.1 Pin Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

2.2 Pin Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

3.0 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

3.1 Reference Select Multiplexer (MUX) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

3.2 Reference Monitor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

3.3 Time Interval Error (TIE) Corrector Circuit. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

3.4 Digital Phase Lock Loop (DPLL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

3.5 Frequency Synthesizers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

3.6 State Machine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

3.7 Master Clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

4.0 Control and Modes of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

4.1 Out of Range Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

4.2 Loop Filter Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

4.3 Output Clock and Frame Pulse Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

4.4 Modes of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

4.4.1 Freerun Mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

4.4.2 Holdover Mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

4.4.3 Normal Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

4.5 Reference Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

5.0 Measures of Performance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

5.1 Jitter. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

5.2 Jitter Generation (Intrinsic Jitter) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

5.3 Jitter Tolerance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

5.4 Jitter Transfer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

5.5 Frequency Accuracy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

5.6 Holdover Accuracy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

5.7 Pull-in Range . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

5.8 Lock Range . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

5.9 Phase Slope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

5.10 Time Interval Error (TIE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

5.11 Maximum Time Interval Error (MTIE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

5.12 Phase Continuity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

5.13 Lock Time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

6.0 Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

6.1 Power Supply Decoupling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

6.2 Master Clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

6.2.1 Clock Oscillator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

6.2.2 Crystal Oscillator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

6.3 Power Up Sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

6.4 Reset Circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

7.0 Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

7.1 AC and DC Electrical Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

7.2 Performance Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

Zarlink Semiconductor Inc.

ZL30100

List of Figures

Data Sheet

Figure 1 - Functional Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

Figure 2 - Pin Connections (64 pin TQFP, please see Note 1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Figure 3 - Reference Monitor Circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

Figure 4 - Behaviour of the Dis/Requalify Timer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

Figure 5 - DS1 Mode Out-of-Range Limits (OOR_SEL=0) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

Figure 6 - E1 Mode Out-of-Range Limits (OOR_SEL=1). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

Figure 7 - Timing Diagram of Hitless Reference Switching . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

Figure 8 - Timing Diagram of Hitless Mode Switching . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

Figure 9 - DPLL Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

Figure 10 - Mode Switching in Normal Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

Figure 11 - Reference Switching in Normal Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

Figure 12 - Clock Oscillator Circuit. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

Figure 13 - Crystal Oscillator Circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

Figure 14 - Power-Up Reset Circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

Figure 15 - Timing Parameter Measurement Voltage Levels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

Figure 16 - Input to Output Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

Figure 17 - Output Timing Referenced to F8/F32o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

Zarlink Semiconductor Inc.

ZL30100QDG1 Related Products

	ZL30100QDG1	ZL30100QDC	ZL30100_06
Description	SPECIALTY TELECOM CIRCUIT, PQFP64	SPECIALTY TELECOM CIRCUIT, PQFP64	SPECIALTY TELECOM CIRCUIT, PQFP64
Number of functions	1	1	1
Number of terminals	64	64	64
Maximum operating temperature	85 °C	85 °C	85 Cel
Minimum operating temperature	-40 °C	-40 °C	-40 Cel
surface mount	YES	YES	Yes
Temperature level	INDUSTRIAL	INDUSTRIAL	INDUSTRIAL
Terminal form	GULL WING	GULL WING	GULL WING
Terminal location	QUAD	QUAD	Four
Is it Rohs certified?	conform to	incompatible	-
package instruction	TFQFP, TQFP64,.47SQ	TFQFP, TQFP64,.47SQ	-
Reach Compliance Code	compli	compli	-
JESD-30 code	S-PQFP-G64	S-PQFP-G64	-
JESD-609 code	e3	e0	-
length	10 mm	10 mm	-
Humidity sensitivity level	3	3	-
Package body material	PLASTIC/EPOXY	PLASTIC/EPOXY	-
encapsulated code	TFQFP	TFQFP	-
Encapsulate equivalent code	TQFP64,.47SQ	TQFP64,.47SQ	-
Package shape	SQUARE	SQUARE	-
Package form	FLATPACK, THIN PROFILE, FINE PITCH	FLATPACK, THIN PROFILE, FINE PITCH	-
Peak Reflow Temperature (Celsius)	260	240	-
power supply	1.8,3.3 V	1.8,3.3 V	-
Certification status	Not Qualified	Not Qualified	-
Maximum seat height	1.2 mm	1.2 mm	-
Nominal supply voltage	1.8 V	1.8 V	-
Telecom integrated circuit types	TELECOM CIRCUIT	TELECOM CIRCUIT	-
Terminal surface	MATTE TIN	Tin/Lead (Sn/Pb)	-
Terminal pitch	0.5 mm	0.5 mm	-
Maximum time at peak reflow temperature	30	30	-
width	10 mm	10 mm	-
Base Number Matches	1	1	-

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