LMK1D2102 双组 2 通道输出 LVDS 1.8V、2.5V 和 3.3V 缓冲器技术手册

LMK1D210x 时钟缓冲器将两个时钟输入（IN0 和 IN1）分配给总共多达 8 对差分 LVDS 时钟输出（OUT0、OUT7），时钟分配的偏斜最小。每个缓冲块由一个输入和多达 4 个 LVDS 输出组成。输入可以是 LVDS、LVPECL、HCSL、CML 或 LVCMOS。

LMK1D210x 专为驱动 50 Ω输电线路而设计。在以单端模式驱动输入的情况下，必须将图 9-6 所示的适当偏置电压施加到未使用的负输入引脚。
*附件：lmk1d2102.pdf

使用控制引脚 （EN），可以启用或禁用输出组。如果此引脚保持打开状态，则启用两个具有所有输出的缓冲器，如果切换到逻辑“0”，则具有所有输出的两个组都被禁用（静态逻辑“0”），如果切换到逻辑“1”，则一个组及其输出被禁用，而另一个具有其输出的组被启用。该部件支持故障安全功能。该器件还集成了输入迟滞，可防止在没有输入信号的情况下输出随机振荡。

该器件在 1.8V 或 2.5V 或 3.3V 电源环境中工作，特性范围为 –40°C 至 105°C（环境温度）。

特性

• 高性能LVDS时钟缓冲器系列：高达2 GHz
  • 双 1：2 差分缓冲器
  • 双 1：4 差分缓冲器
• 电源电压：1.71 V 至 3.465 V
• 故障安全输入作
• 低附加抖动：在 12 kHz 至 20 MHz @ 156.25 MHz 时<最大 60 fs RMS
  • 极低的本底相位噪声：-164 dBc/Hz（典型值）
• 极低的传播延迟<最大值 575 ps
• 输出偏斜最大值 20 ps
• 通用输入接受 LVDS、LVPECL、LVCMOS、HCSL 和 CML 信号电平。
• LVDS基准电压，VAC_REF，可用于电容耦合输入
• 工业温度范围：–40°C 至 105°C
• 包装在
  • LMK1D2102：3mm x 3mm，16引脚VQFN
  • LMK1D2104：5mm x 5mm，28引脚VQFN

参数

方框图

‌1. 产品概述‌
LMK1D210x是德州仪器（TI）推出的高性能低附加抖动LVDS时钟缓冲器系列，包含LMK1D2102（双1:2缓冲器）和LMK1D2104（双1:4缓冲器）两款型号。核心功能是将两路差分时钟输入（IN0/IN1）分配至最多8对LVDS输出（OUT0-OUT7），适用于高精度时钟分配场景。

‌2. 关键特性‌

• ‌高性能指标‌：
  • 支持频率范围：DC至2 GHz
  • 超低附加抖动：<60 fs RMS（12 kHz-20 MHz带宽@156.25 MHz）
  • 相位噪声基底：-164 dBc/Hz（典型值）
  • 传播延迟：<575 ps（最大值）
  • 输出偏斜：20 ps（最大值）
• ‌电源灵活性‌：工作电压1.71 V至3.465 V，兼容1.8V/2.5V/3.3V环境。
• ‌输入兼容性‌：支持LVDS、LVPECL、LVCMOS、HCSL和CML多种信号电平。
• ‌工业级可靠性‌：工作温度范围-40°C至105°C。

‌3. 封装与型号差异‌

型号	封装规格	输出通道数	尺寸（mm）
LMK1D2102	16引脚VQFN	双1:2	3×3
LMK1D2104	28引脚VQFN	双1:4	5×5

‌4. 典型应用‌

• 电信与网络设备时钟分配
• 医疗成像系统
• 无线基础设施
• 测试测量仪器
• 专业音视频设备

‌5. 功能控制‌

• ‌ 使能引脚（EN） ‌：通过逻辑电平控制输出组启停：
  • ‌悬空‌：所有输出启用
  • ‌逻辑0‌：全部禁用
  • ‌逻辑1‌：选择性启用单组输出
• ‌失效保护机制‌：输入悬空时避免随机振荡，支持无信号输入的安全操作。

‌6. 设计要点‌

• ‌布局建议‌：需将裸露焊盘（DAP）焊接至PCB地平面以优化散热。
• ‌电源去耦‌：推荐使用铁氧体磁珠隔离高频噪声，每电源引脚配置0.1 μF旁路电容。
• ‌终端匹配‌：LVDS输出需接100 Ω差分终端电阻（靠近接收端），未用输出建议终止以降低噪声。

‌7. 性能验证‌

• 实测156.25 MHz时钟附加抖动仅39.7 fs RMS（输入参考源24 fs RMS）。
• 100 MHz频点1 kHz偏移相位噪声达-147 dBc/Hz，适用于雷达等对近端相位噪声敏感的应用。

‌8. 文档更新‌

• 最新修订版（SNAS822B）于2023年6月发布，新增器件家族对比表并优化热设计章节。

该系列器件通过低功耗、小封装和高时序精度特性，为高速时钟树设计提供了可靠解决方案。