‌LMK5C22212A网络同步器技术文档总结

该LMK5C22212A是一款高性能网络同步器和抖动清除器，旨在满足无线通信和基础设施应用的严格要求。

网络同步器集成了 2 个 DPLL，可提供无中断开关和抖动衰减，具有可编程环路带宽，无需外部环路滤波器，从而最大限度地提高灵活性和易用性。每个 DPLL 相位将成对的 APLL 锁定到基准输入。

APLL1 采用 TI 专有的体声波 （BAW） 技术（称为 BAW APLL）的超高性能 PLL，可在 491.52MHz 时生成典型值为 40fs/最大 12kHz 至 20MHz RMS 抖动为 60fs 的输出时钟，与 XO 和 DPLL 基准输入的抖动和频率无关。APLL2/DPLL2 提供了第二频率和/或同步域的选项。
*附件：lmk5c22212a.pdf

基准验证电路监控 DPLL 基准时钟，并在检测到切换事件时在输入之间执行无中断切换。可以启用零延迟模式 （ZDM） 和相位消除，以控制从输入到输出的相位关系。

该器件可通过I2C或SPI进行完全编程。集成的EEPROM可用于自定义系统启动时钟。该器件还具有出厂默认ROM配置文件作为回退选项。

特性

• 基于超低抖动 BAW VCO 的无线基础设施和以太网时钟
  • 40MHz时典型值为40fs/最大RMS抖动为57fs（491.52MHz时）
  • 245.76MHz时50fs（典型值）/62fs（最大RMS抖动）
• 2 个高性能数字锁相环 （DPLL），带 2 个模拟锁相环 （APLL）
  • 可编程 DPLL 环路滤波器带宽范围为 1mHz 至 4kHz
  • < 1ppt DCO调频步长
• 2 个差分或单端 DPLL 输入
  • 1Hz （1PPS） 至 800MHz 输入频率
  • 数字保持和无中断开关
• 12 个差分输出，具有可编程 HSDS、AC-LVPECL、LVDS 和 HSCL 格式
  • 当配置在 OUT0_P/N、OUT1_P/N、GPIO1 和 GPIO2 上配置 6 个 LVCMOS 频率输出时，总频率输出高达 16 个，在 OUT2_P/N 至 OUT11_P/N 上配置 10 个差分输出
  • 1Hz （1PPS） 至 1250MHz 输出频率，具有可编程摆幅和共模
  • 符合 PCIe Gen 1 至 6 标准
• I2C 或 3 线/4 线 SPI

参数

方框图

‌1. 产品概述‌
LMK5C22212A是德州仪器（TI）推出的高性能网络同步器和抖动清除器，专为无线通信及基础设施应用设计。其核心特性包括：

• ‌超低抖动BAW VCO‌：支持无线和以太网时钟，典型RMS抖动低至40fs（491.52MHz）。
• ‌双DPLL+双APLL架构‌：集成2个数字锁相环（DPLL）和2个模拟锁相环（APLL），支持1mHz至4kHz可编程带宽。
• ‌多格式输出‌：12路差分输出，支持HSDS、LVDS、HCSL等格式，频率范围1Hz至1250MHz。
• ‌接口控制‌：支持I2C或SPI编程，内置EEPROM存储自定义配置。

‌2. 关键特性‌

• ‌时钟性能‌：
  • 491.52MHz输出时典型抖动40fs，最大57fs。
  • 支持PCIe Gen1-6合规时钟生成。
• ‌输入/输出灵活性‌：
  • 2路差分/单端输入（1Hz至800MHz）。
  • 12路输出可配置为差分或单端（如1.8V/2.65V LVCMOS）。
• ‌应用场景‌：
  • 4G/5G无线网络（RRU、小型基站等）。
  • 同步以太网（SyncE）、IEEE-1588 PTP二级时钟。
  • 光传输网络（OTN）和工业测试设备。

‌3. 功能模块详解‌

• ‌ APLL1（BAW技术） ‌：
  • 基于体声波谐振器，提供超低相位噪声，独立于外部XO抖动。
  • 固定频率2457.6MHz ±100ppm，支持分数分频。
• ‌ APLL2（LC VCO） ‌：
  • 宽调谐范围（5595-5950MHz），适用于多频段需求。
• ‌DPLL功能‌：
  • 支持无中断切换（Hitless Switching）和数字保持模式（Holdover）。
  • 可编程DCO模式，频率调整步长<1ppt（万亿分之一）。

‌4. 封装与电气特性‌

• ‌封装‌：64引脚VQFN（9mm×9mm），带裸露焊盘增强散热。
• ‌电源要求‌：
  • 核心电压3.135V至3.465V，输出电源3.3V独立供电。
  • 功耗典型值750mA（全输出激活时）。
• ‌环境适应性‌：工作温度-40°C至85°C，符合工业级标准。

‌5. 设计支持‌

• ‌配置工具‌：推荐使用TI的TICS Pro软件生成寄存器配置。
• ‌参考设计‌：提供典型应用框图（如无线基站时钟架构）。
• ‌布局建议‌：强调电源去耦、差分信号阻抗匹配及热焊盘设计。

‌6. 文档附加信息‌

• 包含完整引脚定义、时序图、热阻参数及ROM预配置选项。
• 提供PCB布局示例和焊接指南，确保信号完整性。

该文档为硬件工程师提供了从芯片选型到系统集成的全面技术参考，适用于高精度时钟同步需求的通信设备设计。