LMK04803 低噪声时钟抖动清除器技术手册

LMK0480x 系列是业界性能最高的时钟调节器，具有卓越的 时钟抖动清理、生成和分配，具有满足下一代需求的高级功能 系统要求。双回路PLLatinum 该架构能够使用低噪声VCXO模块实现111 fs rms抖动（12 kHz至20 MHz）或 低于 200 fs rms 抖动（12 kHz 至 20 MHz），使用低成本外部晶体和变容极管 二极管。
*附件：lmk04803.pdf

双环架构由两个高性能锁相环 （PLL） 组成，一个 低噪声晶体振荡器电路和高性能压控振荡器 （VCO）。 第一个PLL（PLL1）提供低噪声抖动清除器功能，而第二个PLL（PLL2） 执行时钟生成。PLL1 可以配置为与外部 VCXO 模块配合使用 或带有外部可调谐晶体和变容二极管的集成晶体振荡器。什么时候 PLL1 与非常窄的环路带宽配对，使用卓越的近相位噪声（失调 低于 50 kHz）或可调谐晶体，以清洁输入时钟。的输出 PLL1用作PLL2的干净输入基准电压源，锁定集成VCO。循环 可以优化 PLL2 的带宽，以清除远相位噪声（偏移高于 50 kHz），其中 集成VCO的性能优于PLL1中使用的VCXO模块或可调谐晶体。

特性

• 超低RMS抖动性能
  • 111 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
• 2 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）
• 12 个 LVPECL、LVDS 或 LVCMOS 可
  编程输出
• 数字延迟：固定或动态可调
• 25 ps 步进模拟延迟控制。
• 14 个差分输出。多达 26 个单端。
  • 多达6个VCXO/晶体缓冲输出
• 时钟速率高达 1536 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
• 2 个专用缓冲/分频 OSCin 时钟
• 封装：64 引脚 WQFN （9.0 × 9.0 × 0.8 mm）

参数

方框图

‌1. 产品概述‌
LMK0480x系列是德州仪器（TI）推出的高性能时钟调节器家族，包含LMK04803/05/06/08等型号，专为低噪声时钟抖动清理、生成和分配设计。其核心特性包括：

• ‌双环PLLatinum™架构‌：PLL1用于抖动清理，PLL2用于时钟生成，支持111 fs RMS超低抖动（12 kHz–20 MHz频段）。
• ‌多模式工作‌：支持双PLL、单PLL或纯时钟分配模式。
• ‌灵活输出配置‌：12个可编程输出（LVPECL/LVDS/LVCMOS），支持50%占空比分频（1–1045分频比）。
• ‌冗余输入与故障切换‌：2路冗余输入时钟，支持自动/手动切换和保持模式（Holdover）。

‌2. 关键特性‌

• ‌抖动性能‌：
  • 111 fs RMS（12 kHz–20 MHz）
  • 123 fs RMS（100 Hz–20 MHz）
• ‌集成功能‌：
  • 数字/模拟延迟控制（25 ps步进）
  • 14路差分输出（最高26路单端）
  • 6路VCXO/晶体缓冲输出
• ‌工作范围‌：
  • 电压：3.15–3.45 V
  • 温度：-40°C至85°C

‌3. 应用领域‌

• 数据转换器时钟
• 无线基础设施（如基站）
• 网络设备（SONET/SDH、DSLAM）
• 医疗/视频/军工/航空航天
• 测试与测量设备

‌4. 技术细节‌

• ‌PLL1‌：集成低噪声晶体振荡电路，支持外部VCXO或晶体+变容二极管方案。
• ‌PLL2‌：集成低噪声VCO，相位检测速率达155 MHz，支持频率倍增。
• ‌封装‌：64引脚WQFN（9.0×9.0×0.8 mm），带裸露焊盘（DAP）散热设计。

‌5. 文档结构‌

• ‌功能描述‌：包括双PLL架构、时钟切换逻辑、延迟控制等。
• ‌寄存器配置‌：详细编程指南及寄存器映射表（共51页）。
• ‌应用示例‌：典型电路设计、布局建议及电源管理方案。

‌6. 修订历史‌

• 最新版本（Rev. K）优化了电气特性参数，新增PLL2频率倍增器说明，并修正了部分模式配置描述。

该文档为工程师提供了从芯片选型到系统实现的全面参考，适用于高精度时钟需求场景。