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LMK04000系列低噪声时钟抖动清除器具有级联PLL的
2010年9月10日
LMK04000系列
低噪声时钟抖动清除器具有级联PLL的
1.0概述
LMK04000系列精密时钟调节器亲
志愿组织低噪声抖动清洗,时钟倍频和distri-
bution无需高性能的电压的转换
受控晶体振荡器( VCXO )模块。使用级联
半导体PLLatinum 架构,并结合外部晶振
和变容二极管, LMK04000系列提供分200
飞秒均方根( RMS)抖动性能。
级联架构包含两个高性能
锁相环(PLL) ,一个低噪声晶体振荡器税务局局长
扣器,和一个高性能的压控振荡器
(VCO) 。第一个PLL ( PLL1 )提供了一个低噪声抖动清除器
功能,而第二锁相环( PLL2 )执行时钟gen-
累加器。 PLL1可以被配置为要么工作与一个外部
最终VCXO模块或使用集成的晶体振荡器
外部晶振和变容二极管。当与使用
很窄的环路带宽, PLL1采用了卓越的近距离
该VCXO模块的相位噪声( 50 kHz以下偏移)或
晶体清洗的输入时钟。 PLL1的输出用于
作为清洁的输入参考PLL2它锁定英特
磨碎的VCO。 PLL2的环路带宽可以被优化
清洁远出相位噪声(偏移量高于50千赫),其中
集成的VCO优于VCXO模块或水晶
在PLL1使用。
LMK04000系列采用双冗余输入,五
差分输出,并在功率可选默认时钟
了。输入块配有信号丢失检测
和自动或手动选择参考时钟的。
每个时钟输出包括一个可编程除法器,一个
相位同步电路,可编程的延迟,和一个
LVDS , LVPECL , LVCMOS或输出缓冲器。默认的开始 -
向上时钟可以用CLKOUT2 ,它可以被用于提供
为现场可编程门阵列的初始时钟(FPGA)的
或微控制器,在该节目的抖动清除器
系统加电序列。
2.0特性
级联半导体PLLatinum锁相环结构
PLL1
最高40 MHz的相位检测率
集成的低噪声晶体振荡器电路
与LOS双冗余输入参考时钟
PLL2
-224 dBc的/赫兹归[ 1赫兹] PLL底噪声
相位检测率高达100 MHz
输入频率倍增
集成的低噪声VCO
超低RMS抖动性能
150 FS RMS抖动( 12千赫 - 20兆赫)
为200 fs RMS抖动( 100赫兹 - 20兆赫)
LVPECL / 2VPECL ,LVDS和LVCMOS输出
支持时钟频率高达1080 MHz的
默认时钟输出( CLKOUT2 )在上电时
五个专用通道分频器和延迟块
引脚兼容的时钟器件系列
工业温度范围: -40 85°C
3.15 V至3.45 V工作电压
包装: 48引脚LLP ( 7.0× 7.0× 0.8mm)的
3.0目标应用
数据转换器时钟
无线基础设施
网络, SONET / SDH , DSLAM
军事/航空航天
测试与测量
视频
30027140
半导体PLLatinum 是美国国家半导体公司的商标。
三州
是美国国家半导体公司的注册商标。
2010美国国家半导体公司
300271
www.national.com
LMK04000系列
设备配置信息
NSID
LMK04000BISQ
LMK04001BISQ
LMK04002BISQ
LMK04010BISQ
LMK04011BISQ
LMK04031BISQ
LMK04033BISQ
NSID
LMK04000BISQ
LMK04001BISQ
LMK04002BISQ
LMK04010BISQ
LMK04011BISQ
LMK04031BISQ
LMK04033BISQ
过程
BiCMOS工艺
BiCMOS工艺
BiCMOS工艺
BiCMOS工艺
BiCMOS工艺
BiCMOS工艺
BiCMOS工艺
CLKout0
2VPECL / LVPECL
2VPECL / LVPECL
2VPECL / LVPECL
2VPECL / LVPECL
输出
3
3
3
5
5
2
2
CLKout1
LVCMOS ×2
LVCMOS ×2
LVCMOS ×2
2
2
CLKout2
LVCMOS ×2
LVCMOS ×2
LVCMOS ×2
2
2
CLKout3
LVDS输出
LVCMOS
输出
4
4
4
VCO
1185年至1296年兆赫
1430至1570年兆赫
1600至1750年兆赫
1185年至1296年兆赫
1430至1570年兆赫
1430至1570年兆赫
1840至2160年兆赫
CLKout4
2VPECL / LVPECL 2VPECL / LVPECL
2VPECL / LVPECL 2VPECL / LVPECL
2VPECL / LVPECL 2VPECL / LVPECL
2VPECL / LVPECL 2VPECL / LVPECL 2VPECL / LVPECL 2VPECL / LVPECL 2VPECL / LVPECL
2VPECL / LVPECL 2VPECL / LVPECL 2VPECL / LVPECL 2VPECL / LVPECL 2VPECL / LVPECL
LVDS
LVDS
2VPECL / LVPECL
2VPECL / LVPECL
LVCMOS ×2
LVCMOS ×2
2VPECL / LVPECL
2VPECL / LVPECL
LVDS
LVDS
www.national.com
2
LMK04000系列
4.0功能框图
30027101
3
www.national.com
LMK04000系列
目录
1.0概述......................................................................................................................... 1
2.0产品特点........................................................................................................................................ 1
3.0目标应用.......................................................................................................................... 1
4.0功能框图................................................................................................................. 3
5.0连接图........................................................................................................................ 6
6.0引脚说明............................................................................................................................. 7
7.0绝对最大额定值.............................................................................................................. 9
8.0封装热阻............................................................................................................ 9
9.0推荐工作条件.............................................. .................................................. 9
10.0电气特性............................................................................................................... 10
11.0串行数据时序图.......................................................................................................... 22
12.0电荷泵电流规格定义............................................ .................................... 22
12.1电荷泵输出电流的大小变化VS.电荷泵输出
电压................................................................................................................................ 23
12.2电荷泵吸收电流和电荷泵输出源电流
不匹配.............................................................................................................................. 23
12.3电荷泵输出电流的大小变化VS.温度................ 23
13.0典型性能特征.............................................. ................................................ 24
13.1时钟输出交流特性............................................. ................................ 24
14.0特点..................................................................................................................................... 26
14.1系统架构............................................... .................................................. .. 26
14.2冗余参考输入( CLKin0 / CLKin0 * , CLKIN1 / CLKIN1 * ) ................................... 26
信号( LOS )的14.3 PLL1 CLKinX ( X = 0,1)损失.................................. ..................................... 26
14.4集成环路滤波器极............................................. ........................................ 26
14.5时钟分配....................................................................................................... 26
14.6 CLKOUT DIVIDE ( CLKoutX_DIV , X = 0 4 ) ..................................... ........................................ 26
14.7 CLKOUT DELAY ( CLKoutX_DLY , X = 0 4 ) ..................................... ....................................... 26
14.8全局时钟输出同步( SYNC * ) ......................................... .............. 26
14.9全球产量启用和锁定检测........................................... ......................... 26
15.0功能描述.................................................................................................................. 27
15.1架构概述............................................... ............................................... 27
15.2相位检测器1 ( PD1 ) ........................................... .................................................. .... 27
15.3相位检测器2 ( PD2 ) ........................................... .................................................. .... 27
15.4 PLL2倍频.............................................. ................................................ 27
15.5输入/输出............................................................................................................. 27
15.5.1 PLL1参考输入( CLKin0 / CLKin0 * , CLKIN1 / CLKIN1 * ) ................................. ......... 27
15.5.2 PLL2 OSCIN / OSCIN *端口......................................... .................................................. 27
15.5.3 CPout1 / CPout2 ........................................................................................................ 27
15.5.4的F out .......................................................................................................................... 27
15.5.5数字锁定检测1旁路.......................................... .............................................. 28
15.5.6偏置.......................................................................................................................... 28
16.0一般编程信息.............................................. .................................................. 29
16.1推荐的编程序列.............................................. ...................... 29
16.2默认设备寄存器设置上电后/ RESET .................................... 32
16.3寄存器R0到R4 ........................................................................................................... 33
16.3.1 CLKoutX_DIV :时钟通道分频寄存器......................................... ..................... 33
16.3.2 EN_CLKoutX :时钟通道输出使能......................................... ......................... 33
16.3.3 CLKoutX_DLY :时钟通道相位延迟调整........................................ .......... 33
16.3.4 CLKoutX / CLKoutX * LVCMOS模式控制........................................ ........................... 33
16.3.5 CLKoutX / CLKoutX * LVPECL模式控制........................................ ............................ 34
16.3.6 CLKoutX_MUX :时钟输出复用.......................................... ...................................... 34
16.4寄存器5,6 .................................................................................................................. 34
16.5寄存器7 ....................................................................................................................... 34
16.5.1 RESET位................................................................................................................. 34
16.6寄存器8,9 .................................................................................................................. 34
16.7寄存器10 ..................................................................................................................... 34
16.7.1 RC_DLD1_Start : PLL1数字锁定检测运行控制位...................................... ......... 34
16.8寄存器11 ..................................................................................................................... 34
16.8.1 CLKinX_BUFTYPE : PLL1 CLKinX / CLKinX *缓冲模式控制..................................... 34
16.8.2 CLKin_SEL : PLL1参考时钟选择和恢复模式控制位.................. 35
16.8.3 CLKinX_LOS ............................................................................................................. 35
16.8.4 PLL1参考时钟LOS超时控制......................................... ......................... 35
16.8.5 LOS输出类型控制........................................... ................................................. 35
16.9寄存器12 ..................................................................................................................... 35
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4
LMK04000系列
16.9.1 PLL1_N : PLL1_N计数器........................................... ................................................
16.9.2 PLL1_R : PLL1_R计数器........................................... ................................................
16.9.3 PLL1电荷泵电流增益( PLL1_CP_GAIN )和极性控制
( PLL1_CP_POL ) ................................................................................................................
16.10寄存器13 ....................................................................................................................
16.10.1 EN_PLL2_XTAL :晶体振荡器选项来启用......................................... ................
16.10.2 EN_Fout :个Fout掉电位......................................... .........................................
16.10.3 CLK全局启用:全球时钟使能位....................................... ..........................
16.10.4 POWERDOWN位 - 设备掉电........................................ ............................
16.10.5 EN_PLL2 REF2X : PLL2倍频控制位....................................... ...........
16.10.6 PLL2内部环路滤波器元件值......................................... .......................
16.10.7 PLL1 CP TRI- STATE和CP PLL2 TRI- STATE .................................... ........................
16.11寄存器14 ....................................................................................................................
16.11.1 OSCin_FREQ : PLL2振荡器输入频率寄存器........................................ .......
16.11.2 PLL2_R : PLL2_R计数器........................................... ...............................................
16.11.3 PLL_MUX :LD引脚可选的输出......................................... ..................................
16.12寄存器15 ....................................................................................................................
16.12.1 PLL2_N : PLL2_N计数器........................................... ...............................................
16.12.2 PLL2_CP_GAIN : PLL2电荷泵电流和输出控制...................................
16.12.3 VCO_DIV : PLL2 VCO分频寄存器......................................... ................................
17.0应用信息.................................................................................................................
17.1系统级图.............................................. .................................................. ...
17.2 LDO旁路和BIAS引脚............................................ .................................................. ..
17.3环路滤波器.....................................................................................................................
17.4消耗电流/功率耗散计算.....................................
17.5电源空调.............................................. ..........................................
17.6热管理............................................... .................................................. ..
17.7可选晶振执行情况( OSCIN / OSCIN * ) .................................
17.8终止和使用时钟输出(驱动程序)的........................................ .............
17.8.1终止的直流耦合差分工作......................................... .................
17.8.2终止于交流耦合差分操作......................................... .................
17.8.3终端的单端操作......................................... ...............................
17.9驾驶CLKIN和OSCIN输入量............................................ .........................................
17.9.1驱动CLKIN引脚与差分源........................................ ..........................
17.9.2驱动CLKIN引脚与单端信号源...................................... ........................
17.10附加输出与LMK04000系列器件.......................................... ....
17.11输出时钟相位噪声性能VS. VCXO的相位噪声..........................
18.0物理尺寸....................................................................................................................
19.0订购信息....................................................................................................................
35
36
36
36
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LMK04000系列低噪声时钟抖动清除器具有级联PLL的
2010年9月10日
LMK04000系列
低噪声时钟抖动清除器具有级联PLL的
1.0概述
LMK04000系列精密时钟调节器亲
志愿组织低噪声抖动清洗,时钟倍频和distri-
bution无需高性能的电压的转换
受控晶体振荡器( VCXO )模块。使用级联
半导体PLLatinum 架构,并结合外部晶振
和变容二极管, LMK04000系列提供分200
飞秒均方根( RMS)抖动性能。
级联架构包含两个高性能
锁相环(PLL) ,一个低噪声晶体振荡器税务局局长
扣器,和一个高性能的压控振荡器
(VCO) 。第一个PLL ( PLL1 )提供了一个低噪声抖动清除器
功能,而第二锁相环( PLL2 )执行时钟gen-
累加器。 PLL1可以被配置为要么工作与一个外部
最终VCXO模块或使用集成的晶体振荡器
外部晶振和变容二极管。当与使用
很窄的环路带宽, PLL1采用了卓越的近距离
该VCXO模块的相位噪声( 50 kHz以下偏移)或
晶体清洗的输入时钟。 PLL1的输出用于
作为清洁的输入参考PLL2它锁定英特
磨碎的VCO。 PLL2的环路带宽可以被优化
清洁远出相位噪声(偏移量高于50千赫),其中
集成的VCO优于VCXO模块或水晶
在PLL1使用。
LMK04000系列采用双冗余输入,五
差分输出,并在功率可选默认时钟
了。输入块配有信号丢失检测
和自动或手动选择参考时钟的。
每个时钟输出包括一个可编程除法器,一个
相位同步电路,可编程的延迟,和一个
LVDS , LVPECL , LVCMOS或输出缓冲器。默认的开始 -
向上时钟可以用CLKOUT2 ,它可以被用于提供
为现场可编程门阵列的初始时钟(FPGA)的
或微控制器,在该节目的抖动清除器
系统加电序列。
2.0特性
级联半导体PLLatinum锁相环结构
PLL1
最高40 MHz的相位检测率
集成的低噪声晶体振荡器电路
与LOS双冗余输入参考时钟
PLL2
-224 dBc的/赫兹归[ 1赫兹] PLL底噪声
相位检测率高达100 MHz
输入频率倍增
集成的低噪声VCO
超低RMS抖动性能
150 FS RMS抖动( 12千赫 - 20兆赫)
为200 fs RMS抖动( 100赫兹 - 20兆赫)
LVPECL / 2VPECL ,LVDS和LVCMOS输出
支持时钟频率高达1080 MHz的
默认时钟输出( CLKOUT2 )在上电时
五个专用通道分频器和延迟块
引脚兼容的时钟器件系列
工业温度范围: -40 85°C
3.15 V至3.45 V工作电压
包装: 48引脚LLP ( 7.0× 7.0× 0.8mm)的
3.0目标应用
数据转换器时钟
无线基础设施
网络, SONET / SDH , DSLAM
军事/航空航天
测试与测量
视频
30027140
半导体PLLatinum 是美国国家半导体公司的商标。
三州
是美国国家半导体公司的注册商标。
2010美国国家半导体公司
300271
www.national.com
LMK04000系列
设备配置信息
NSID
LMK04000BISQ
LMK04001BISQ
LMK04002BISQ
LMK04010BISQ
LMK04011BISQ
LMK04031BISQ
LMK04033BISQ
NSID
LMK04000BISQ
LMK04001BISQ
LMK04002BISQ
LMK04010BISQ
LMK04011BISQ
LMK04031BISQ
LMK04033BISQ
过程
BiCMOS工艺
BiCMOS工艺
BiCMOS工艺
BiCMOS工艺
BiCMOS工艺
BiCMOS工艺
BiCMOS工艺
CLKout0
2VPECL / LVPECL
2VPECL / LVPECL
2VPECL / LVPECL
2VPECL / LVPECL
输出
3
3
3
5
5
2
2
CLKout1
LVCMOS ×2
LVCMOS ×2
LVCMOS ×2
2
2
CLKout2
LVCMOS ×2
LVCMOS ×2
LVCMOS ×2
2
2
CLKout3
LVDS输出
LVCMOS
输出
4
4
4
VCO
1185年至1296年兆赫
1430至1570年兆赫
1600至1750年兆赫
1185年至1296年兆赫
1430至1570年兆赫
1430至1570年兆赫
1840至2160年兆赫
CLKout4
2VPECL / LVPECL 2VPECL / LVPECL
2VPECL / LVPECL 2VPECL / LVPECL
2VPECL / LVPECL 2VPECL / LVPECL
2VPECL / LVPECL 2VPECL / LVPECL 2VPECL / LVPECL 2VPECL / LVPECL 2VPECL / LVPECL
2VPECL / LVPECL 2VPECL / LVPECL 2VPECL / LVPECL 2VPECL / LVPECL 2VPECL / LVPECL
LVDS
LVDS
2VPECL / LVPECL
2VPECL / LVPECL
LVCMOS ×2
LVCMOS ×2
2VPECL / LVPECL
2VPECL / LVPECL
LVDS
LVDS
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LMK04000系列
4.0功能框图
30027101
3
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LMK04000系列
目录
1.0概述......................................................................................................................... 1
2.0产品特点........................................................................................................................................ 1
3.0目标应用.......................................................................................................................... 1
4.0功能框图................................................................................................................. 3
5.0连接图........................................................................................................................ 6
6.0引脚说明............................................................................................................................. 7
7.0绝对最大额定值.............................................................................................................. 9
8.0封装热阻............................................................................................................ 9
9.0推荐工作条件.............................................. .................................................. 9
10.0电气特性............................................................................................................... 10
11.0串行数据时序图.......................................................................................................... 22
12.0电荷泵电流规格定义............................................ .................................... 22
12.1电荷泵输出电流的大小变化VS.电荷泵输出
电压................................................................................................................................ 23
12.2电荷泵吸收电流和电荷泵输出源电流
不匹配.............................................................................................................................. 23
12.3电荷泵输出电流的大小变化VS.温度................ 23
13.0典型性能特征.............................................. ................................................ 24
13.1时钟输出交流特性............................................. ................................ 24
14.0特点..................................................................................................................................... 26
14.1系统架构............................................... .................................................. .. 26
14.2冗余参考输入( CLKin0 / CLKin0 * , CLKIN1 / CLKIN1 * ) ................................... 26
信号( LOS )的14.3 PLL1 CLKinX ( X = 0,1)损失.................................. ..................................... 26
14.4集成环路滤波器极............................................. ........................................ 26
14.5时钟分配....................................................................................................... 26
14.6 CLKOUT DIVIDE ( CLKoutX_DIV , X = 0 4 ) ..................................... ........................................ 26
14.7 CLKOUT DELAY ( CLKoutX_DLY , X = 0 4 ) ..................................... ....................................... 26
14.8全局时钟输出同步( SYNC * ) ......................................... .............. 26
14.9全球产量启用和锁定检测........................................... ......................... 26
15.0功能描述.................................................................................................................. 27
15.1架构概述............................................... ............................................... 27
15.2相位检测器1 ( PD1 ) ........................................... .................................................. .... 27
15.3相位检测器2 ( PD2 ) ........................................... .................................................. .... 27
15.4 PLL2倍频.............................................. ................................................ 27
15.5输入/输出............................................................................................................. 27
15.5.1 PLL1参考输入( CLKin0 / CLKin0 * , CLKIN1 / CLKIN1 * ) ................................. ......... 27
15.5.2 PLL2 OSCIN / OSCIN *端口......................................... .................................................. 27
15.5.3 CPout1 / CPout2 ........................................................................................................ 27
15.5.4的F out .......................................................................................................................... 27
15.5.5数字锁定检测1旁路.......................................... .............................................. 28
15.5.6偏置.......................................................................................................................... 28
16.0一般编程信息.............................................. .................................................. 29
16.1推荐的编程序列.............................................. ...................... 29
16.2默认设备寄存器设置上电后/ RESET .................................... 32
16.3寄存器R0到R4 ........................................................................................................... 33
16.3.1 CLKoutX_DIV :时钟通道分频寄存器......................................... ..................... 33
16.3.2 EN_CLKoutX :时钟通道输出使能......................................... ......................... 33
16.3.3 CLKoutX_DLY :时钟通道相位延迟调整........................................ .......... 33
16.3.4 CLKoutX / CLKoutX * LVCMOS模式控制........................................ ........................... 33
16.3.5 CLKoutX / CLKoutX * LVPECL模式控制........................................ ............................ 34
16.3.6 CLKoutX_MUX :时钟输出复用.......................................... ...................................... 34
16.4寄存器5,6 .................................................................................................................. 34
16.5寄存器7 ....................................................................................................................... 34
16.5.1 RESET位................................................................................................................. 34
16.6寄存器8,9 .................................................................................................................. 34
16.7寄存器10 ..................................................................................................................... 34
16.7.1 RC_DLD1_Start : PLL1数字锁定检测运行控制位...................................... ......... 34
16.8寄存器11 ..................................................................................................................... 34
16.8.1 CLKinX_BUFTYPE : PLL1 CLKinX / CLKinX *缓冲模式控制..................................... 34
16.8.2 CLKin_SEL : PLL1参考时钟选择和恢复模式控制位.................. 35
16.8.3 CLKinX_LOS ............................................................................................................. 35
16.8.4 PLL1参考时钟LOS超时控制......................................... ......................... 35
16.8.5 LOS输出类型控制........................................... ................................................. 35
16.9寄存器12 ..................................................................................................................... 35
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LMK04000系列
16.9.1 PLL1_N : PLL1_N计数器........................................... ................................................
16.9.2 PLL1_R : PLL1_R计数器........................................... ................................................
16.9.3 PLL1电荷泵电流增益( PLL1_CP_GAIN )和极性控制
( PLL1_CP_POL ) ................................................................................................................
16.10寄存器13 ....................................................................................................................
16.10.1 EN_PLL2_XTAL :晶体振荡器选项来启用......................................... ................
16.10.2 EN_Fout :个Fout掉电位......................................... .........................................
16.10.3 CLK全局启用:全球时钟使能位....................................... ..........................
16.10.4 POWERDOWN位 - 设备掉电........................................ ............................
16.10.5 EN_PLL2 REF2X : PLL2倍频控制位....................................... ...........
16.10.6 PLL2内部环路滤波器元件值......................................... .......................
16.10.7 PLL1 CP TRI- STATE和CP PLL2 TRI- STATE .................................... ........................
16.11寄存器14 ....................................................................................................................
16.11.1 OSCin_FREQ : PLL2振荡器输入频率寄存器........................................ .......
16.11.2 PLL2_R : PLL2_R计数器........................................... ...............................................
16.11.3 PLL_MUX :LD引脚可选的输出......................................... ..................................
16.12寄存器15 ....................................................................................................................
16.12.1 PLL2_N : PLL2_N计数器........................................... ...............................................
16.12.2 PLL2_CP_GAIN : PLL2电荷泵电流和输出控制...................................
16.12.3 VCO_DIV : PLL2 VCO分频寄存器......................................... ................................
17.0应用信息.................................................................................................................
17.1系统级图.............................................. .................................................. ...
17.2 LDO旁路和BIAS引脚............................................ .................................................. ..
17.3环路滤波器.....................................................................................................................
17.4消耗电流/功率耗散计算.....................................
17.5电源空调.............................................. ..........................................
17.6热管理............................................... .................................................. ..
17.7可选晶振执行情况( OSCIN / OSCIN * ) .................................
17.8终止和使用时钟输出(驱动程序)的........................................ .............
17.8.1终止的直流耦合差分工作......................................... .................
17.8.2终止于交流耦合差分操作......................................... .................
17.8.3终端的单端操作......................................... ...............................
17.9驾驶CLKIN和OSCIN输入量............................................ .........................................
17.9.1驱动CLKIN引脚与差分源........................................ ..........................
17.9.2驱动CLKIN引脚与单端信号源...................................... ........................
17.10附加输出与LMK04000系列器件.......................................... ....
17.11输出时钟相位噪声性能VS. VCXO的相位噪声..........................
18.0物理尺寸....................................................................................................................
19.0订购信息....................................................................................................................
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LMK04000系列低噪声时钟抖动清除器具有级联PLL的
2010年9月10日
LMK04000系列
低噪声时钟抖动清除器具有级联PLL的
1.0概述
LMK04000系列精密时钟调节器亲
志愿组织低噪声抖动清洗,时钟倍频和distri-
bution无需高性能的电压的转换
受控晶体振荡器( VCXO )模块。使用级联
半导体PLLatinum 架构,并结合外部晶振
和变容二极管, LMK04000系列提供分200
飞秒均方根( RMS)抖动性能。
级联架构包含两个高性能
锁相环(PLL) ,一个低噪声晶体振荡器税务局局长
扣器,和一个高性能的压控振荡器
(VCO) 。第一个PLL ( PLL1 )提供了一个低噪声抖动清除器
功能,而第二锁相环( PLL2 )执行时钟gen-
累加器。 PLL1可以被配置为要么工作与一个外部
最终VCXO模块或使用集成的晶体振荡器
外部晶振和变容二极管。当与使用
很窄的环路带宽, PLL1采用了卓越的近距离
该VCXO模块的相位噪声( 50 kHz以下偏移)或
晶体清洗的输入时钟。 PLL1的输出用于
作为清洁的输入参考PLL2它锁定英特
磨碎的VCO。 PLL2的环路带宽可以被优化
清洁远出相位噪声(偏移量高于50千赫),其中
集成的VCO优于VCXO模块或水晶
在PLL1使用。
LMK04000系列采用双冗余输入,五
差分输出,并在功率可选默认时钟
了。输入块配有信号丢失检测
和自动或手动选择参考时钟的。
每个时钟输出包括一个可编程除法器,一个
相位同步电路,可编程的延迟,和一个
LVDS , LVPECL , LVCMOS或输出缓冲器。默认的开始 -
向上时钟可以用CLKOUT2 ,它可以被用于提供
为现场可编程门阵列的初始时钟(FPGA)的
或微控制器,在该节目的抖动清除器
系统加电序列。
2.0特性
级联半导体PLLatinum锁相环结构
PLL1
最高40 MHz的相位检测率
集成的低噪声晶体振荡器电路
与LOS双冗余输入参考时钟
PLL2
-224 dBc的/赫兹归[ 1赫兹] PLL底噪声
相位检测率高达100 MHz
输入频率倍增
集成的低噪声VCO
超低RMS抖动性能
150 FS RMS抖动( 12千赫 - 20兆赫)
为200 fs RMS抖动( 100赫兹 - 20兆赫)
LVPECL / 2VPECL ,LVDS和LVCMOS输出
支持时钟频率高达1080 MHz的
默认时钟输出( CLKOUT2 )在上电时
五个专用通道分频器和延迟块
引脚兼容的时钟器件系列
工业温度范围: -40 85°C
3.15 V至3.45 V工作电压
包装: 48引脚LLP ( 7.0× 7.0× 0.8mm)的
3.0目标应用
数据转换器时钟
无线基础设施
网络, SONET / SDH , DSLAM
军事/航空航天
测试与测量
视频
30027140
半导体PLLatinum 是美国国家半导体公司的商标。
三州
是美国国家半导体公司的注册商标。
2010美国国家半导体公司
300271
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LMK04000系列
设备配置信息
NSID
LMK04000BISQ
LMK04001BISQ
LMK04002BISQ
LMK04010BISQ
LMK04011BISQ
LMK04031BISQ
LMK04033BISQ
NSID
LMK04000BISQ
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LMK04002BISQ
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LMK04011BISQ
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LMK04033BISQ
过程
BiCMOS工艺
BiCMOS工艺
BiCMOS工艺
BiCMOS工艺
BiCMOS工艺
BiCMOS工艺
BiCMOS工艺
CLKout0
2VPECL / LVPECL
2VPECL / LVPECL
2VPECL / LVPECL
2VPECL / LVPECL
输出
3
3
3
5
5
2
2
CLKout1
LVCMOS ×2
LVCMOS ×2
LVCMOS ×2
2
2
CLKout2
LVCMOS ×2
LVCMOS ×2
LVCMOS ×2
2
2
CLKout3
LVDS输出
LVCMOS
输出
4
4
4
VCO
1185年至1296年兆赫
1430至1570年兆赫
1600至1750年兆赫
1185年至1296年兆赫
1430至1570年兆赫
1430至1570年兆赫
1840至2160年兆赫
CLKout4
2VPECL / LVPECL 2VPECL / LVPECL
2VPECL / LVPECL 2VPECL / LVPECL
2VPECL / LVPECL 2VPECL / LVPECL
2VPECL / LVPECL 2VPECL / LVPECL 2VPECL / LVPECL 2VPECL / LVPECL 2VPECL / LVPECL
2VPECL / LVPECL 2VPECL / LVPECL 2VPECL / LVPECL 2VPECL / LVPECL 2VPECL / LVPECL
LVDS
LVDS
2VPECL / LVPECL
2VPECL / LVPECL
LVCMOS ×2
LVCMOS ×2
2VPECL / LVPECL
2VPECL / LVPECL
LVDS
LVDS
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LMK04000系列
4.0功能框图
30027101
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LMK04000系列
目录
1.0概述......................................................................................................................... 1
2.0产品特点........................................................................................................................................ 1
3.0目标应用.......................................................................................................................... 1
4.0功能框图................................................................................................................. 3
5.0连接图........................................................................................................................ 6
6.0引脚说明............................................................................................................................. 7
7.0绝对最大额定值.............................................................................................................. 9
8.0封装热阻............................................................................................................ 9
9.0推荐工作条件.............................................. .................................................. 9
10.0电气特性............................................................................................................... 10
11.0串行数据时序图.......................................................................................................... 22
12.0电荷泵电流规格定义............................................ .................................... 22
12.1电荷泵输出电流的大小变化VS.电荷泵输出
电压................................................................................................................................ 23
12.2电荷泵吸收电流和电荷泵输出源电流
不匹配.............................................................................................................................. 23
12.3电荷泵输出电流的大小变化VS.温度................ 23
13.0典型性能特征.............................................. ................................................ 24
13.1时钟输出交流特性............................................. ................................ 24
14.0特点..................................................................................................................................... 26
14.1系统架构............................................... .................................................. .. 26
14.2冗余参考输入( CLKin0 / CLKin0 * , CLKIN1 / CLKIN1 * ) ................................... 26
信号( LOS )的14.3 PLL1 CLKinX ( X = 0,1)损失.................................. ..................................... 26
14.4集成环路滤波器极............................................. ........................................ 26
14.5时钟分配....................................................................................................... 26
14.6 CLKOUT DIVIDE ( CLKoutX_DIV , X = 0 4 ) ..................................... ........................................ 26
14.7 CLKOUT DELAY ( CLKoutX_DLY , X = 0 4 ) ..................................... ....................................... 26
14.8全局时钟输出同步( SYNC * ) ......................................... .............. 26
14.9全球产量启用和锁定检测........................................... ......................... 26
15.0功能描述.................................................................................................................. 27
15.1架构概述............................................... ............................................... 27
15.2相位检测器1 ( PD1 ) ........................................... .................................................. .... 27
15.3相位检测器2 ( PD2 ) ........................................... .................................................. .... 27
15.4 PLL2倍频.............................................. ................................................ 27
15.5输入/输出............................................................................................................. 27
15.5.1 PLL1参考输入( CLKin0 / CLKin0 * , CLKIN1 / CLKIN1 * ) ................................. ......... 27
15.5.2 PLL2 OSCIN / OSCIN *端口......................................... .................................................. 27
15.5.3 CPout1 / CPout2 ........................................................................................................ 27
15.5.4的F out .......................................................................................................................... 27
15.5.5数字锁定检测1旁路.......................................... .............................................. 28
15.5.6偏置.......................................................................................................................... 28
16.0一般编程信息.............................................. .................................................. 29
16.1推荐的编程序列.............................................. ...................... 29
16.2默认设备寄存器设置上电后/ RESET .................................... 32
16.3寄存器R0到R4 ........................................................................................................... 33
16.3.1 CLKoutX_DIV :时钟通道分频寄存器......................................... ..................... 33
16.3.2 EN_CLKoutX :时钟通道输出使能......................................... ......................... 33
16.3.3 CLKoutX_DLY :时钟通道相位延迟调整........................................ .......... 33
16.3.4 CLKoutX / CLKoutX * LVCMOS模式控制........................................ ........................... 33
16.3.5 CLKoutX / CLKoutX * LVPECL模式控制........................................ ............................ 34
16.3.6 CLKoutX_MUX :时钟输出复用.......................................... ...................................... 34
16.4寄存器5,6 .................................................................................................................. 34
16.5寄存器7 ....................................................................................................................... 34
16.5.1 RESET位................................................................................................................. 34
16.6寄存器8,9 .................................................................................................................. 34
16.7寄存器10 ..................................................................................................................... 34
16.7.1 RC_DLD1_Start : PLL1数字锁定检测运行控制位...................................... ......... 34
16.8寄存器11 ..................................................................................................................... 34
16.8.1 CLKinX_BUFTYPE : PLL1 CLKinX / CLKinX *缓冲模式控制..................................... 34
16.8.2 CLKin_SEL : PLL1参考时钟选择和恢复模式控制位.................. 35
16.8.3 CLKinX_LOS ............................................................................................................. 35
16.8.4 PLL1参考时钟LOS超时控制......................................... ......................... 35
16.8.5 LOS输出类型控制........................................... ................................................. 35
16.9寄存器12 ..................................................................................................................... 35
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LMK04000系列
16.9.1 PLL1_N : PLL1_N计数器........................................... ................................................
16.9.2 PLL1_R : PLL1_R计数器........................................... ................................................
16.9.3 PLL1电荷泵电流增益( PLL1_CP_GAIN )和极性控制
( PLL1_CP_POL ) ................................................................................................................
16.10寄存器13 ....................................................................................................................
16.10.1 EN_PLL2_XTAL :晶体振荡器选项来启用......................................... ................
16.10.2 EN_Fout :个Fout掉电位......................................... .........................................
16.10.3 CLK全局启用:全球时钟使能位....................................... ..........................
16.10.4 POWERDOWN位 - 设备掉电........................................ ............................
16.10.5 EN_PLL2 REF2X : PLL2倍频控制位....................................... ...........
16.10.6 PLL2内部环路滤波器元件值......................................... .......................
16.10.7 PLL1 CP TRI- STATE和CP PLL2 TRI- STATE .................................... ........................
16.11寄存器14 ....................................................................................................................
16.11.1 OSCin_FREQ : PLL2振荡器输入频率寄存器........................................ .......
16.11.2 PLL2_R : PLL2_R计数器........................................... ...............................................
16.11.3 PLL_MUX :LD引脚可选的输出......................................... ..................................
16.12寄存器15 ....................................................................................................................
16.12.1 PLL2_N : PLL2_N计数器........................................... ...............................................
16.12.2 PLL2_CP_GAIN : PLL2电荷泵电流和输出控制...................................
16.12.3 VCO_DIV : PLL2 VCO分频寄存器......................................... ................................
17.0应用信息.................................................................................................................
17.1系统级图.............................................. .................................................. ...
17.2 LDO旁路和BIAS引脚............................................ .................................................. ..
17.3环路滤波器.....................................................................................................................
17.4消耗电流/功率耗散计算.....................................
17.5电源空调.............................................. ..........................................
17.6热管理............................................... .................................................. ..
17.7可选晶振执行情况( OSCIN / OSCIN * ) .................................
17.8终止和使用时钟输出(驱动程序)的........................................ .............
17.8.1终止的直流耦合差分工作......................................... .................
17.8.2终止于交流耦合差分操作......................................... .................
17.8.3终端的单端操作......................................... ...............................
17.9驾驶CLKIN和OSCIN输入量............................................ .........................................
17.9.1驱动CLKIN引脚与差分源........................................ ..........................
17.9.2驱动CLKIN引脚与单端信号源...................................... ........................
17.10附加输出与LMK04000系列器件.......................................... ....
17.11输出时钟相位噪声性能VS. VCXO的相位噪声..........................
18.0物理尺寸....................................................................................................................
19.0订购信息....................................................................................................................
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