‌LMK04906 超低噪声时钟抖动消除器与倍频器技术文档总结

该LMK04906是业界性能最高的时钟抖动衰减器，具有卓越的时钟抖动清除、生成和分配功能，具有先进的功能，可满足高性能时序应用需求。

该LMK04906接受 3 个 1 kHz 至 500 MHz 的时钟输入，并生成 6 个独特的时钟输出频率，范围为 284 kHz 至 2.6 GHz。该LMK04906还可以缓冲晶体或VCXO以生成7^th^独特的时钟频率。
*附件：lmk04906.pdf

该器件提供 SONET、以太网、光纤通道和多模无线基站所需的几乎所有频率转换组合。

LMK04906输入时钟频率和时钟倍增比可通过SPI接口进行编程。

特性

• 超低RMS抖动性能
  • 100 fs RMS 抖动（12 kHz 至 20 MHz）
  • 123 fs RMS 抖动（100 Hz 至 20 MHz）
• 双环路PLLatinum™ PLL架构
  • PLL1
    • 集成低噪声晶体振荡器电路
    • 输入时钟丢失时的保持模式
      • 自动或手动触发/恢复
  • PLL2
    • 归一化 [1 Hz] PLL 本底噪声为 –227 dBc/Hz
    • 相位检测器速率高达 155 MHz
    • OSCin 倍频器
    • 集成低噪声VCO
• 3 个带 LOS 的冗余输入时钟
  • 自动和手动切换模式
• 50% 占空比输出分频，1 至 1045（偶数和奇数）
• LVPECL、LVDS或LVCMOS可编程输出
• 精密数字延迟，固定或动态可调
• 25 ps 步进模拟延迟控制。
• 6 个差分输出。多达 12 个单端。
  • 多达5个VCXO/晶体缓冲输出
• 时钟速率高达 2600 MHz
• 0-延迟模式
• 上电时三个默认时钟输出
• 多模：双 PLL、单 PLL 和时钟分配
• 工业温度范围：–40 至 85 °C
• 3.15V 至 3.45V 工作电压
• 封装：64引脚WQFN（9 mm × 9 mm × 0.8 mm）

参数

方框图

‌1. 核心功能与特性‌

• ‌双环PLL架构‌：集成PLL1（低带宽，用于参考时钟净化）和PLL2（高带宽，用于频率合成），支持6个可编程输出，频率范围284 kHz至2.6 GHz。
• ‌超低抖动性能‌：RMS抖动低至100 fs（12 kHz–20 MHz带宽）和123 fs（100 Hz–20 MHz带宽）。
• ‌冗余输入时钟‌：支持3路冗余输入（CLKin0/1/2），带自动/手动切换和丢失检测（LOS）。
• ‌灵活输出配置‌：6路差分输出支持LVPECL/LVDS/LVCMOS，可编程分频（1–1045）、数字/模拟延迟（25 ps步进）及同步功能（SYNC）。
• ‌0延迟模式‌：支持内部或外部反馈路径（FBCLKin），实现输入与输出时钟相位对齐。
• ‌ 保持模式（Holdover） ‌：参考时钟丢失时维持输出频率稳定，支持固定或跟踪DAC调谐电压。

‌2. 关键应用场景‌

• ‌高速通信‌：10G/40G/100G OTN线卡、SONET/SDH OC-192/STM-64。
• ‌无线基站‌：同步以太网、无线回传（微波ODU/IDU）。
• ‌数据转换‌：ADC/DAC时钟生成，支持多频点输出（如245.76 MHz、122.88 MHz）。
• ‌测试测量‌：低抖动时钟分布，集成可编程延迟（最大522周期）。

‌3. 技术细节‌

• ‌PLL1‌：最大40 MHz鉴相频率，电荷泵电流100–1600 µA，支持晶体振荡器模式（需外接晶体和变容二极管）。
• ‌PLL2‌：最大155 MHz鉴相频率，电荷泵电流100–3200 µA，集成部分环路滤波器（可编程电阻/电容）。
• ‌VCO‌：内部VCO频率2.37–2.6 GHz，支持外部VCO输入（Fin端口）。

‌4. 编程与控制‌

• ‌串行接口‌：通过MICROWIRE（CLKuWire/DATAuWire/LEuWire）配置寄存器，支持读回功能。
• ‌动态延迟调整‌：支持绝对/相对数字延迟调整，最小步长203.5 ps（VCO=2.4576 GHz时）。
• ‌状态监控‌：专用引脚（Status_LD/HOLDOVER等）可输出锁相状态、DAC电压阈值等信号。

‌5. 电气与封装‌

• ‌工作条件‌：3.15–3.45 V供电，工业温度范围（-40°C至85°C），64引脚WQFN封装（9×9 mm）。
• ‌功耗‌：典型470 mA（全输出使能），支持低功耗模式。

‌6. 设计资源‌

• 提供系统框图、寄存器映射（R0–R31）、时序图及典型应用电路（如环路滤波器设计）。
• 推荐使用TI Clock Design Tool辅助频率规划和环路滤波设计。

‌总结‌：LMK04906是高性能时钟管理IC，适用于需超低抖动、多频点输出的场景，其双PLL架构、冗余输入和灵活编程能力使其在通信、测试和无线基础设施中具有显著优势。