Texas Instruments LMKDB1超低抖动时钟缓冲器是一系列超低抖动LP-HCSL缓冲器和MUX，支持PCIe Gen 1至Gen 6，符合DB2000QL标准。这些器件具有灵活的上电序列、故障安全输入、独立的输出启用和禁用引脚、输入信号丢失 (LOS) 检测和自动输出禁用功能，以及出色的电源噪声抑制性能。支持1.8V和3.3V两种电源电压。对于Texas Instruments LMKDB1120，与3.3V相比，1.8V电源可节省250mW功率。

数据手册：*附件：Texas Instruments LMKDB1超低抖动时钟缓冲器数据手册.pdf

特性

• LP-HCSL时钟缓冲器和时钟MUX支持
  • PCIe Gen 1至Gen 6
  • CC（通用时钟）和IR（独立参考）PCIe架构
  • 带或不带SSC的输入时钟
• 符合 DB2000QL
  • 所有设备均符合DB2000QL规范
  • LMKDB1120引脚兼容DB2000QL
• 超低附加抖动：
  • 156.25MHz时最大31fs 12kHz至20MHz RMS附加抖动
  • PCIe Gen 4的最大附加抖动为13fs
  • PCIe Gen 5的最大附加抖动为5fs
  • PCIe Gen 6的最大附加抖动为3fs
• 故障安全输入
• 灵活的上电序列
• 自动输出禁用
• 单独输出使能
• 用于启用或禁用高速输出的SBI（边带接口
• LOS（信号丢失）输入检测
• 输出阻抗：85Ω或100Ω
• 电源：1.8V/3.3V (±10%)
• 环境温度范围：-40 °C至105 °C

典型应用

德州仪器LMKDB11xx超低抖动时钟缓冲器技术解析

概述

德州仪器(TI)的LMKDB11xx系列是专为PCIe Gen 1至Gen 7应用设计的超低抖动LP-HCSL时钟缓冲器家族，符合DB2000QL规范。该系列产品在‌高性能计算、服务器主板、NIC/SmartNIC和硬件加速器‌等领域有广泛应用。其主要特点包括极低的附加抖动、灵活的电源上电序列、故障安全输入/输出、独立输出使能控制等。

关键特性

超低抖动性能

• ‌PCIe Gen 5附加抖动‌：仅5fs（最大值）
• ‌PCIe Gen 6附加抖动‌：仅3fs（最大值）
• ‌PCIe Gen 7附加抖动‌：仅2.1fs（最大值）
• ‌156.25MHz下12kHz-20MHz RMS附加抖动‌：31fs（最大值）

灵活配置选项

• 支持1.8V和3.3V双电源电压
• 85Ω或100Ω可编程输出阻抗（LMKDB1102）
• 可编程输出摆幅（600mV至975mV，25mV/步进）
• 可编程输出斜率（16种可选设置）

系统可靠性

• 故障安全输入（所有型号）
• 故障安全输出（带"FS"后缀型号）
• 自动输出禁用功能
• 输入信号丢失检测(LOS)

产品系列与选型

LMKDB11xx系列包含多种型号，主要区分如下：

型号	输出数量	封装尺寸	特殊功能
LMKDB1120/FS	20	6mm×6mm (NPP)	故障安全输出(FS型号)
LMKDB1108/FS	8	5mm×5mm (RKP)	故障安全输出(FS型号)
LMKDB1104/FS	4	4mm×4mm (REX)	故障安全输出(FS型号)
LMKDB1102	2	3mm×3mm (REY)	可编程输出阻抗

应用设计要点

电源设计

• 建议在每个电源引脚附近放置0.1μF电容
• 对于VDDA，建议增加2.2Ω电阻进行噪声隔离
• 推荐使用铁氧体磁珠和10μF电容作为整体滤波

布局建议

• 确保PCB走线阻抗与器件输出阻抗匹配（85Ω或100Ω差分）
• 消除传输线上的stub和不连续性
• 器件底部散热焊盘必须焊接以优化热性能和机械性能

时钟输入配置

支持四种输入配置方式：

1. DC耦合HCSL输入
2. DC耦合LVDS输入（需外部100Ω终端电阻）
3. AC耦合输入（内部自偏置）
4. 内部50Ω对地终端

控制接口

LMKDB11xx提供三种控制方式，可同时使用：

1. SMBus模式

• 通过SMB_DATA和SMB_CLK引脚进行寄存器读写
• 支持块读写操作
• 可配置器件地址（通过SADR1和SADR0引脚设置）

2. 边带接口(SBI)模式

• 3线或4线串行接口（SHFT_LD#、SBI_IN、SBI_CLK和可选的SBI_OUT）
• 比SMBus更快的输出使能/禁用速度（最高25MHz）
• 支持星型和菊花链拓扑

3. 引脚模式

• 通过专用OE#引脚直接控制输出使能
• 当不使用SMBus或SBI时，相关引脚可悬空

典型应用示例

‌PCIe时钟分配系统‌：

• 输入：100MHz PCIe时钟源
• 输出：15路PCIe Gen5时钟
• 选用LMKDB1120（20输出）
• 计算抖动预算：sqrt(50² - 45²) = 21fs
• 器件实际附加抖动：13fs（满足要求）

‌以太网时钟分配系统‌：

• 输入：156.25MHz以太网时钟
• 输出：7路以太网时钟
• 选用LMKDB1108（8输出）
• 计算抖动预算：sqrt(100² - 90²) = 43fs
• 器件实际附加抖动：31fs（满足要求）