‌LMK3H0102 参考无源2差分或5单端输出PCIe Gen 1-7兼容可编程BAW时钟发生器总结

该LMK3H0102是一款 2 输出 PCIe Gen 1 至 Gen 7 兼容无基准时钟发生器，支持扩频时钟 （SSC）。该器件基于 TI 专有的体声波 （BAW） 技术，提供 ±25ppm 时钟输出，无需任何晶体或外部时钟基准。该器件可同时提供两个 SSC 时钟、两个非 SSC 时钟或一个 SSC 时钟和一个非 SSC 时钟。该器件符合从第 1 代到第 7 代的完全 PCIe 合规性，包括带或不带 SSC 的通用时钟、独立基准无扩展 （SRNS） 和独立基准独立扩展 （SRIS）。
*附件：lmk3h0102.pdf

该器件可以通过 GPIO 引脚或 I2C 接口轻松配置。外部 DC/DC 可用于为器件供电。有关电源滤波和从 DC/DC 获取的详细指南，请参阅电源建议。

特性

• 集成BAW谐振器，无需外部参考
• 灵活的频率生成：
  • 双通道分频器：2.5MHz至400MHz之间多达三个独特的输出频率
  • 支持高达 200MHz 的 LVCMOS 输出：1.8V、2.5V 或 3.3V
  • OUT0和OUT1引脚上的AC-LVDS、DC-LVDS、LP-HCSL和LVCMOS组合
  • 额外的 LVCMOS 输出，可生成多达 5 个 LVCMOS 时钟
• 总输出频率稳定性：±25ppm
• 2 种功能模式：I2C 或预编程 OTP
  • 完全可配置的 I2C 地址
• 符合 PCIe Gen 1 至 Gen 7：带或不带 SSC、SRNS 和 SRIS 的通用时钟
• SSC 的极低 PCIe 抖动：
  • PCIe Gen 3 公共时钟抖动：最大 135.3fs（PCIe 限制为 1ps）
  • PCIe Gen 4 通用时钟抖动：最大 135.3 秒（PCIe 限制为 500 秒）
  • PCIe Gen 5 通用时钟抖动：最大 57.5fs（PCIe 限制为 150fs）
  • PCIe Gen 6 通用时钟抖动：最大 34.5fs（PCIe 限制为 100fs）
  • PCIe Gen 7 通用时钟抖动：最大 29.6 秒（PCIe 限制为 67 秒）
• 可编程 SSC 调制深度
  • 预编程：–0.1%、–0.25%、–0.3% 和 –0.5% 下行价差
  • 寄存器可编程：-0.1%至-3%下扩散或±0.05%至±1.5%中心扩散
• 1.8V 至 3.3V 电源电压
• 内部LDO，PSNR为–93.1dBc，开关噪声为500kHz，用于LP-HCSL输出
• 启动时间：<1.5ms
• 输出到输出偏斜：<50ps
• 故障安全数字输入引脚

参数

方框图

1. 产品概述‌
LMK3H0102是德州仪器（TI）推出的基于体声波（BAW）技术的参考无源时钟发生器，支持PCIe Gen 1至Gen 7标准，无需外部晶体或参考时钟。其核心特性包括：

• ‌集成BAW谐振器‌：提供±25ppm频率稳定性。
• ‌灵活输出配置‌：支持2路差分（LP-HCSL/LVDS）或5路单端（LVCMOS）时钟输出，频率范围2.5MHz至400MHz。
• ‌多模式操作‌：支持I2C编程或预编程OTP模式，可通过引脚配置快速切换功能。

‌2. 关键特性‌

• ‌低抖动性能‌：
  • PCIe Gen 3/4/5/6/7的Common Clock抖动分别为135.3fs、135.3fs、57.5fs、34.5fs、29.6fs，均低于标准限值。
• ‌ 可编程扩频时钟（SSC） ‌：支持-0.1%至-3%下扩频或±0.05%至±1.5%中心扩频调制。
• ‌快速启动‌：启动时间<1.5ms，输出间偏斜<50ps。
• ‌宽电压范围‌：1.8V至3.3V供电，内置LDO提供高电源噪声抑制（PSNR达-93.1dBc）。

‌3. 应用场景‌

• PCIe时钟生成（Gen 1-7）
• 服务器主板、智能网卡（SmartNIC）、硬件加速器
• PCIe SSD、扩展卡及多功能打印机

‌4. 功能模块‌

• ‌BAW振荡器‌：提供2467MHz基准频率。
• ‌ 分数输出分频器（FOD） ‌：两路独立分频器，支持SSC（仅FOD0）。
• ‌通道分频器与边沿组合器‌：支持分频（/2至/40）或直接输出（>200MHz需边沿组合器）。
• ‌输出驱动器‌：支持LP-HCSL（85Ω/100Ω）、LVDS、LVCMOS（1.8V/2.5V/3.3V）。

‌5. 配置与控制‌

• ‌OTP模式‌：通过REF_CTRL引脚选择，支持4种预编程配置页。
• ‌I2C模式‌：灵活配置寄存器，支持标准/快速模式（100kHz/400kHz）。
• ‌引脚复用‌：如REF_CTRL可配置为REF_CLK输出或CLK_READY信号。

‌6. 封装与电气特性‌

• ‌封装‌：16引脚TQFN（3mm×3mm），带裸露焊盘（DAP）。
• ‌工作条件‌：-40°C至85°C，1.71V至3.465V供电。
• ‌功耗‌：典型核心电流57.5mA（单FOD启用，100-200MHz）。

‌7. 设计支持‌

• 提供寄存器映射、时序图及布局指南，推荐使用0.1μF去耦电容靠近电源引脚。
• 支持通过TICS Pro软件生成自定义OTP配置。