‌LMH1983 3G/HD/SD视频时钟发生器技术文档总结

该LMH1983是一款高度集成的可编程音频/视频 （A/V） 时钟发生器 适用于广播和专业应用。它可以取代使用的多个 PLL 和 VCXO 在支持 SMPTE 串行数字视频 （SDI） 和数字音频 AES3/EBU 标准的应用中。 它为任何 SDI 发射器提供低抖动参考时钟，以满足严格的输出抖动 规格，没有额外的时钟清洁电路。

该LMH1983具有自动输入格式检测功能，可对多个 A/V 进行简单编程 输出格式、同步锁相或数字自由运行模式，以及各种可编程性 自动功能。公认的输入格式包括主要视频标准的 HVF 同步、 27 MHz、10 MHz 和 32/44.1/48/96 kHz 音频字时钟。
*附件：lmh1983.pdf

双级PLL架构集成了四个PLL和三个片上VCO。第一个 级 （PLL1） 使用具有窄环路带宽的外部低噪声 27 MHz VCXO 来提供干净的 下一阶段的参考时钟。第二级（PLL2、3、4）由三个并联VCO组成 用于同时生成主要数字 A/V 时钟基频速率的 PLL，包括 148.5 MHz、148.5/1.001 MHz 和 98.304 MHz（4 × 24.576 MHz）。每个PLL可以生成一个时钟和一个时序 脉冲以指示帧顶部 （TOF）。

当锁定到基准电压源时，内部10位ADC将跟踪环路滤波器控制 电压。当发生基准丢失 （LOR） 时，可以对LMH1983进行编程以保持控制 电压，以将输出精度保持在前一个基准电压源的 ±0.5 ppm（典型值）以内。这 LMH1983可以配置为以无毛刺的方式重新同步到先前的参考 操作。

特性

• 四个PLL，用于同时生成A/V时钟
  • PLL1：27 或 13.5 MHz
  • PLL2：148.5 或 74.25 MHz
  • PLL3：148.5/1.001 或 74.25/1.001 MHz
  • PLL4：98.304 兆赫 / 2 ^X^ （X = 0 到 15）
• 3 x 2 视频时钟交叉点
• 灵活的 PLL 带宽可优化抖动性能
  和锁定时间
• 软重新同步到新参考
• 数字滞留或失去参考时自由运行
• 丢失参考和丢失 PLL 锁定的状态标志
• 3.3 V单电源工作
• 我^2^C 接口，带地址选择引脚（3 种状态）

参数

方框图

‌1. 产品概述‌
LMH1983是德州仪器（TI）推出的高集成度可编程音视频时钟发生器，专为广播和专业应用设计。该器件通过四路PLL同步生成多种音视频时钟，可替代传统多PLL和VCXO方案，适用于SDI串行数字视频和AES3/EBU数字音频标准。

‌2. 核心特性‌

• ‌四路独立PLL‌：
  • PLL1：27/13.5 MHz（需外接VCXO）
  • PLL2：148.5/74.25 MHz
  • PLL3：148.5/1.001或74.25/1.001 MHz
  • PLL4：98.304 MHz（支持2^X分频，X=0-15）
• ‌低抖动性能‌：满足SMPTE SDI输出抖动规范，无需额外时钟清洁电路。
• ‌灵活工作模式‌：支持Genlock（参考锁定）、Free-run（自由运行）和Holdover（保持模式）。
• ‌自动格式检测‌：支持NTSC、PAL、720p、1080i/p等31种标准视频格式及用户自定义格式。

‌3. 关键功能模块‌

• ‌输入处理‌：支持H/V/F同步信号、27 MHz时钟、10 MHz GPS时钟及音频字时钟（32/44.1/48/96 kHz）。
• ‌输出配置‌：
  • 3×2视频时钟交叉矩阵，可灵活分配PLL输出至CLKout1-3。
  • 每路时钟配套TOF（帧顶脉冲）输出，支持帧同步编程。
• ‌控制接口‌：I2C接口（地址可配置为0x65-0x67）。

‌4. 典型应用场景‌

• ‌广播设备‌：SDI串行器/解串器、帧同步器、格式转换器。
• ‌专业视频‌：摄像机、投影仪、A/D-D/A转换卡。
• ‌测试测量‌：音视频测试设备时钟源。

‌5. 技术参数‌

• ‌电源‌：3.3V单电源供电，典型功耗212mA（全功能模式）。
• ‌抖动性能‌：
  • 27 MHz输出：随机抖动2.7 ps（RMS），确定性抖动250 fs。
  • 148.5 MHz输出：随机抖动3.0 ps，确定性抖动8 ps。
• ‌封装‌：40引脚WQFN（6mm×6mm），带裸露焊盘散热。

‌6. 设计支持‌

• ‌外部元件‌：需外接27 MHz VCXO和环路滤波器（推荐CTS 357LB3C027M0000）。
• ‌布局建议‌：差分时钟走线需等长，避免干扰；电源层需低电感设计。

‌7. 文档结构‌
包含特性说明、引脚配置、电气特性、寄存器映射（共47个寄存器）、典型应用电路及布局示例，配套评估板（SD1983EVK）支持快速原型开发。

‌附件说明‌
当前文档为完整数据手册（SNLS309I版本），涵盖硬件设计、软件配置及性能测试数据，适用于工程师进行系统集成和调试。