Texas Instruments LMX1214射频缓冲器和分频器具有高输出频率、超低噪声基底和极低偏斜时钟分布。该设备有四个高频输出时钟和一个低频辅助时钟输出。Texas Instruments LMX1214支持高频时钟的缓冲和分频模式。此设备可将多通道、低偏斜、超低噪声本地振荡器信号分配给多个混频器。

数据手册：*附件：Texas Instruments LMX1214射频缓冲器和分频器数据手册.pdf

特性

• 300MHz至16GHz频率的时钟缓冲器
• 支持的分频器输出频率最高可达6.4GHz
• 超低噪声
  • 噪声本底：-161dBc/Hz（6GHz输出时）
  • 附加抖动：36fs（100Hz至f CLK ）（6GHz输出时）
  • 附加抖动：5fs（100Hz至100MHz）
• 四个高频时钟输出
  • 通过1（旁路）、2、3、4、5、6、7和8共享分频器
• 典型输出到输出偏斜：1ps
• 支持输出启用和分频器/2、/3和/4值设置的引脚模式选项
• AUXCLK输出
  • 独立的分隔存储体
  • 1、2、4预分频器
  • 1（旁路）、2、......、1023后分频器
• 八个可编程输出功率级别
• 所有分频器的SYNC功能
• 工作电压：2.5V
• -40 °C 到 +85 °C 工作温度

功能框图

德州仪器LMX1214射频缓冲器与分频器技术解析

一、产品概述

LMX1214是德州仪器(TI)推出的一款‌低噪声高频缓冲器与分频器‌，专为300MHz至18GHz高频时钟信号处理设计。该器件具有以下核心特性：

• 支持高达18GHz的输入频率和8GHz的分频输出频率
• 超低噪声基底：-161dBc/Hz @6GHz输出
• 极低附加抖动：36fs (100Hz-fCLK)和5fs (100Hz-100MHz)
• 提供4路高频时钟输出和1路辅助时钟输出
• 支持1/2/3/4/5/6/7/8分频比
• 2.5V单电源工作电压

二、关键技术创新

1. 超低噪声架构

LMX1214采用优化的R-2R梯形电阻网络与轨到轨输出缓冲放大器组合架构，实现了：

• 噪声基底低至-161dBc/Hz @6GHz
• 典型附加抖动仅5fs RMS (100Hz-100MHz)
• 二次谐波抑制达-25dBc @6GHz差分输出

2. 灵活的时钟分配

• ‌主时钟通道‌：4路共享分频器（÷1至÷8）
• ‌辅助时钟通道‌：独立分频链（预分频÷1/2/4 + 主分频÷2-1023）
• 输出功率8级可调（通过CLKOUTx_PWR寄存器）

3. 同步功能

集成SYNC引脚支持：

• 多器件相位同步
• 窗口捕获功能（精度达8ps/step）
• 支持AC/DC耦合输入（1.1V-1.5V可编程共模电压）

三、寄存器配置指南

关键寄存器组

1. ‌ 时钟控制寄存器(R25) ‌：
   • CLK_MUX[2:0]：0x1=缓冲模式，0x2=分频模式
   • CLK_DIV[5:3]：分频值设置（0x1=÷2，0x7=÷8）
2. ‌ 输出配置寄存器(R3-R5) ‌：
   • CLKOUTx_EN：输出使能位
   • CLKOUTx_PWR：输出功率等级（0-7）
3. ‌ SYNC时序寄存器(R13-R15) ‌：
   • SYNC_DLY_STEP：延迟步长选择
   • SYNC_DLY[6:1]：精细延迟调整

典型配置流程

1. 上电后执行软复位（R25.CLK_DIV_RST=1→0）
2. 设置主时钟模式（R25.CLK_MUX=0x2）
3. 配置分频比（R25.CLK_DIV=0x3 for ÷4）
4. 使能所需输出（R3=0xF0FE使能所有输出）
5. 设置SYNC参数（R13.SYNC_DLY_STEP=0x3）

四、PCB设计要点

1. 电源处理

• 每路VCC引脚就近放置：
  • 0.1μF RF电容（0402封装）
  • 1μF+10μF大容量电容（间距>5mm）
• 电源隔离：时钟与辅助通道间加10Ω磁珠

2. 信号布线

• 差分对长度匹配：±50μm
• 输入时钟走线：
  • 优先使用Rogers 4350B板材
  • 最大长度<5mm（@18GHz）
• 热焊盘设计：
  • 6×6mm 2oz铜面积
  • 至少9个0.3mm过孔

五、性能实测数据

相位噪声对比（@6GHz）

条件	1kHz偏移	100kHz偏移	1MHz偏移
输入源单独	-85dBc	-110dBc	-140dBc
通过LMX1214缓冲	-84dBc	-109dBc	-139dBc
附加噪声贡献	+1dB	+1dB	+1dB

温度稳定性

• 输出功率变化：±0.5dB（-40°C至+85°C）
• 延迟温漂：0.06ps/°C（缓冲模式）

六、选型建议

需求场景	推荐配置	备注
毫米波雷达LO分配	缓冲模式+全输出启用	需外置散热片
高速ADC时钟链	分频模式+SYNC同步	建议÷4保持50%占空比
多设备测试系统	主设备缓冲+从设备分频	需共享SYNC信号