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LMK3H0102无基准可编程时钟发生器
立维 | 2025-11-04 09:35:20    阅读:12   发布文章

LMK3H0102无基准可编程时钟发生器

LMK3H0102是德州仪器(TI)推出的无基准可编程时钟发生器,采用BAW(体声波)谐振器技术,无需外部晶体即可实现高精度时钟输出,支持2差分/5单端输出配置,可全面满足PCIe Gen1-6的公共时钟(Common Clock)、独立基准无展频(SRNS)及独立基准独立展频(SRIS)三种架构需求,同时兼容PCIe第1至第7代标准,具备灵活的寄存器编程选项与超低抖动特性(PCIe Gen7抖动低至29.6fs),适用于数据中心、通信设备及汽车电子等对时钟精度与可靠性要求严苛的场景。

  1. 关键特性

无需外接晶体或参考时钟:片上 BAW 谐振器提供 ±25 ppm 的频率稳定度。

超低抖动(典型值,含 SSC):
– PCIe Gen 3:135 fs (上限 1 ps)
– PCIe Gen 4:135 fs (上限 500 fs)
– PCIe Gen 5:57.5 fs (上限 150 fs)
– PCIe Gen 6:34.5 fs (上限 100 fs)

双路独立分频器:OUT0/OUT1 每路均可输出 2.5 MHz – 400 MHz 任意频点;
支持 AC-LVDS / DC-LVDS / LP-HCSL / LVCMOS 四种输出格式。

扩频时钟 (SSC):预置 –0.1 %/–0.25 %/–0.3 %/–0.5 % 向下扩频,或 I²C 可编程 ±0.05 %–±1.5 % 中心扩频,满足 EMI 抑制需求。

供电与温度:1.8 V-3.3 V 单电源;启动时间 <1.5 ms;工业级 –40 °C~+85 °C,车规级 –40 °C~+105 °C。

封装:16-pin VQFN (3 mm × 3 mm),引脚间距 0.5 mm。

  1. 配置方式

OTP 引脚选择:上电即出四组预置时钟组合,无需软件。

I²C 接口:全寄存器级动态配置,支持 1.8 V/2.5 V/3.3 V 逻辑电平,地址可编程。

  1. 3. 核心特性

无基准设计

  • 集成BAW谐振器,无需外部晶体或时钟基准,减少元件数量和PCB空间占用。

  • 总输出频率稳定性达±25ppm,满足高精度时钟需求。

多协议兼容性

  • 完全符合PCIe第1代至第7代标准,支持独立基准无展频(SRNS)和独立基准独立展频(SRIS)模式。

  • 兼容展频时钟(SSC),可降低电磁干扰(EMI),满足PCIe规范对时钟抖动的要求(如Gen7抖动限值67fs)。

灵活的输出配置

  • 双输出通道,支持2个SSC时钟、2个非SSC时钟,或1个SSC+1个非SSC时钟组合。

  • 输出类型包括LP-HCSL、LVCMOS、LVDS,频率范围5MHz至400MHz(LVCMOS最高支持200MHz)。

  • 额外LVCMOS输出可生成多达5个时钟信号。

可编程性与接口

  • 支持I2C接口和一次性可编程(OTP)内存,可通过GPIO引脚或软件配置寄存器。

  • 提供TICS Pro图形用户界面(GUI),简化频率规划、输出格式设置和寄存器编程。

低抖动与高可靠性

  • 在PCIe Gen7下,通用时钟抖动最大6fs(远低于规范限值67fs)。

  • 内部LDO稳压器在500kHz开关噪声下,LP-HCSL输出的电源抑制比(PSNR)为-93.1dBc。

  1. 4. 应用场景

数据中心与通信:服务器主板、NIC(网络接口卡)、SmartNIC、硬件加速器、PCIe SSD扩展卡。

汽车电子:ADAS域控制器、激光雷达、雷达、高性能计算、驾驶员监控系统(需选择汽车级LMK3H0102-Q1,符合AEC-Q100标准,工作温度范围-40°C至105°C)。

工业与消费电子:多功能打印机、FPGA/ASIC供电、高精度计时系统。


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