‌LMK04714-Q1 汽车级超低噪声双环时钟抖动清除器总结

LMK04714-Q1 是一款高性能时钟调节器，支持 JEDEC JESD204B/C，适用于太空应用。

PLL2 的 14 个时钟输出可配置为使用器件和 SYSREF 时钟驱动 7 个 JESD204B/C 转换器或其他逻辑器件。SYSREF 可以使用直流和交流耦合提供。不仅限于 JESD204B/C 应用，14 个输出中的每一个都可以单独配置为传统时钟系统的高性能输出。
*附件：lmk04714-q1.pdf

该器件可配置为在双PLL、单PLL或时钟分配模式下工作，无论是否生成SYSREF或重新时钟。PLL2可与内部或外部VCO一起工作。

高性能与在功耗和性能之间权衡的能力、双 VCO、动态数字延迟和保持等功能相结合，可以提供灵活的高性能时钟树。

特性

• AEC-Q100 1 级：–40°C 至 125°C
• 最大时钟输出频率：3255 MHz
• 多模：双 PLL、单 PLL 和时钟分配
• 6 GHz 外部 VCO 或分配输入
• 超低噪声，2500 MHz：
  • 54 fs RMS 抖动（12 kHz 至 20 MHz）
  • 64 fs RMS 抖动（100 Hz 至 20 MHz）
  • –157.6 dBc/Hz 本底噪声
• 超低噪声，3200 MHz：
  • 61 fs RMS 抖动（12 kHz 至 20 MHz）
  • 67 fs RMS 抖动（100 Hz 至 100 MHz）
  • –156.5 dBc/Hz 本底噪声
• PLL2
  • PLL FOM 为 –230 dBc/Hz
  • PLL 1/f 为 –128 dBc/Hz
  • 相位检测器速率高达 320 MHz
  • 两个集成VCO：2440至2600 MHz和2945至3255 MHz
• 多达 14 个差分器件时钟
  • CML、LVPECL、LCPECL、HSDS、LVDS 和 2xLVCMOS 可编程输出
• 多达 1 个缓冲 VCXO/XO 输出
  • LVPECL、LVDS、2xLVCMOS 可编程
• 1-1023 CLKOUT整数分频器
• 1-8191 SYSREF 整数分频器
• SYSREF时钟的25 ps步进模拟延迟
• 器件时钟和 SYSREF 的数字延迟和动态数字延迟
• PLL1 的保持模式
• PLL1 或 PLL2 的 0 延迟
• 高可靠性
  • 受控基线
  • 一个装配/测试站点
  • 一个制造现场
  • 延长产品生命周期
  • 扩展产品变更通知
  • 产品可追溯性

参数

方框图

‌1. 产品概述‌
LMK04714-Q1是德州仪器（TI）推出的汽车级高性能时钟调节器，支持JESD204B/C协议，专为汽车雷达、激光雷达（LIDAR）和数据转换器时钟等应用设计。其主要特性包括：

• ‌工作温度范围‌：-40°C至125°C（AEC-Q100 Grade 1认证）。
• ‌输出频率‌：最高3255 MHz，支持多模式（双PLL、单PLL、时钟分配）。
• ‌超低噪声‌：在2500 MHz下，RMS抖动低至54 fs（12 kHz–20 MHz带宽）。
• ‌14路差分输出‌：可配置为CML、LVPECL、LVDS等多种格式，支持JESD204B/C设备时钟和SYSREF信号生成。

‌2. 关键功能‌

• ‌双PLL架构‌：
  • ‌PLL1‌：用于低偏移抖动清除，支持外部VCXO和频率保持（Holdover）功能。
  • ‌PLL2‌：集成双VCO（2440–2600 MHz和2945–3255 MHz），支持高频率合成。
• ‌时钟分配‌：14路可编程输出，支持动态数字延迟、模拟延迟及同步（SYNC）功能。
• ‌JESD204B/C支持‌：提供设备时钟和SYSREF信号，支持确定性延迟和同步。

‌3. 应用场景‌

• ‌汽车雷达‌：低抖动时钟确保高精度信号处理。
• ‌数据转换器‌：为ADC/DAC提供低噪声时钟。
• ‌ 激光雷达（LIDAR） ‌：多通道时钟同步需求。

‌4. 封装与引脚‌

• ‌封装‌：64引脚HTQFP（12 mm × 12 mm）。
• ‌关键引脚‌：
  • 时钟输入（CLKIN0/1/2）、VCO输入（FIN0/1）、同步引脚（SYNC/SYSREF_REQ）。
  • 状态指示引脚（STATUS_LD1/LD2）用于锁相环状态监控。

‌5. 设计工具支持‌

• ‌TICS Pro‌：用于寄存器配置和功耗估算。
• ‌PLLatinum Sim‌：环路滤波器设计和相位噪声仿真。

‌6. 典型设计考虑‌

• ‌电源管理‌：需隔离不同时钟组的电源以减少串扰。
• ‌布局建议‌：优化接地和散热设计，确保信号完整性。

‌7. 文档与支持‌

• 提供详细的数据手册（SNAS841）、应用笔记（如AN-912）和在线工具（Clock Tree Architect）。

该器件通过高集成度和灵活性，满足汽车及工业应用中对低噪声、高精度时钟的需求。