‌LMK05318B-Q1 芯片技术文档总结

LMK05318B-Q1 是高性能网络同步器时钟器件，可提供抖动清除、时钟生成、高级时钟监控和卓越的无中断开关性能，以满足通信基础设施和工业应用的严格定时要求。该器件的超低抖动和高电源噪声抑制 （PSNR） 可降低高速串行链路中的误码率 （BER）。
*附件：lmk05318b-q1.pdf

特性

• 符合 AEC-Q100 标准，适用于汽车应用
  • 温度等级 2：–40°C 至 105°C
• 基于超低抖动 BAW VCO 的以太网时钟
  • 312.5MHz时为50fs典型RMS抖动
  • 156.25MHz时为60fs典型RMS抖动
• 一个高性能数字锁相环 （DPLL） 与两个模拟锁相环 （APLL） 配对：
  • 可编程 DPLL 环路带宽
  • < 1 ppt DCO 频率调整步长
• 两个差分或单端 DPLL 输入
  • 1Hz （1-PPS） 至 800MHz 输入频率
  • 数字保持和无中断开关
• 八个差分输出，具有可编程 HSDS/LVPECL、LVDS、HSCL 和 1.8V LVCMOS 输出格式。
  • 多达六个不同的输出频率
  • 1Hz （1-PPS） 至 1250MHz 输出频率
  • 符合 PCIe Gen 1 至 6 标准
• I2C 或 SPI 寄存器控制总线
• EEPROM 用于启动时的自定义系统配置

参数

方框图

‌1. 产品概述‌
LMK05318B-Q1 是德州仪器（TI）推出的超低抖动网络同步器和时钟发生器，专为汽车及工业应用设计，集成BAW VCO技术。关键特性包括：

• ‌AEC-Q100汽车级认证‌（-40°C至105°C工作温度）
• ‌超低抖动性能‌：典型RMS抖动50fs@312.5MHz，60fs@156.25MHz
• ‌多PLL架构‌：1个数字PLL（DPLL）+2个模拟PLL（APLL），支持可编程带宽和<1ppt频率调节步进
• ‌输入/输出灵活性‌：2路差分/单端参考输入（1Hz至800MHz），8路差分输出（支持LVDS/LVPECL/HCSL/1.8V LVCMOS，最高1250MHz）

‌2. 主要应用场景‌

• ‌高速通信‌：56G/112G PAM-4 PHY、ASIC/FPGA/SoC时钟生成
• ‌汽车电子‌：ADAS传感器融合、车载信息娱乐系统（Infotainment）、区域控制器
• ‌网络同步‌：SyncE（G.8262）、SONET/SDH（Stratum 3）、IEEE 1588 PTP二级时钟
• ‌测试与医疗设备‌：高精度时钟需求场景

‌3. 核心功能模块‌

• ‌时钟输入‌：支持XO/TCXO/OCXO输入（10-100MHz），双参考输入（PRIREF/SECREF）
• ‌PLL系统‌：
  • DPLL：支持数字保持（holdover）和无缝切换（hitless switching），带宽0.01Hz-4kHz
  • APLL1：BAW VCO（2.5GHz±50ppm），提供超低抖动时钟
  • APLL2：LC VCO（5.5-6.25GHz），支持级联或独立模式
• ‌输出管理‌：8路可编程输出，支持同步（SYNC）和自动静音（Auto-Mute）

‌4. 关键性能参数‌

• ‌电源要求‌：核心电压3.3V，输出电源1.8V/2.5V/3.3V可选
• ‌相位噪声‌：
  • APLL1输出：50fs RMS（12kHz-20MHz，625MHz）
  • APLL2输出：130fs RMS（级联模式）
• ‌封装‌：48引脚VQFN（7mm×7mm），带裸露焊盘散热

‌5. 控制与配置‌

• ‌接口‌：支持I2C/SPI控制，内置EEPROM存储自定义配置
• ‌监控功能‌：输入时钟质量检测（幅度/频率/脉冲丢失）、PLL锁相状态指示
• ‌DCO模式‌：支持<0.001ppb步进的精密频率调节，适用于IEEE 1588时钟同步

‌6. 设计支持‌

• 推荐使用TICS Pro软件生成寄存器配置
• 提供热优化布局指南（如5×5过孔阵列接地）

该文档详细描述了芯片的电气特性、寄存器映射、应用电路设计及可靠性测试数据，适用于需高精度时钟管理的汽车和工业系统。