‌LMK03200精密时钟调节器技术文档总结

LMK03200系列精密时钟调节器结合了抖动功能清洁/调节、乘法和参考时钟的0延迟分布。器件集成了压控振荡器（VCO）、高性能整数N锁相环（PLL）、部分集成环路滤波器，以及各种LVDS和LVPECL中的多达8个输出 组合。

VCO输出可选择在Fout端口上访问。在内部，VCO输出通过VCO分频器为各种时钟分配模块供电。
*附件：lmk03200.pdf

每个时钟分配模块包括一个可编程分频器、一个相位同步电路、一个可编程延迟、一个时钟输出多路复用器以及一个 LVDS 或 LVPECL 输出缓冲器。PLL还具有延迟模块，允许对时钟输出相位进行全局相位调整。这允许将多个与整数相关的和相位调整的基准副本分发给八个系统组件。

时钟调节器采用 48 引脚 WQFN 封装，封装兼容同一系列中的其他时钟设备。

特性

• 集成VCO，具有极低的本底相位噪声
• 集成整数N分频联，具有-224 dBc/Hz的出色归一化相位噪声贡献
• VCO分频器值为2至8（所有分频）
  • 当不处于0延迟模式时，可通过VCO多路复用器旁路
• 通道分频器值为 1、2 至 510（偶数分频）
• LVDS和LVPECL时钟输出
• 部分集成环路滤波器
• 每个时钟输出上都有专用的分频器和延迟模块
• 0 延迟输出
• 输出时钟的内部或外部反馈
• N和R鉴相器输入上的延迟模块，用于超前/滞后全局偏斜调整
• 引脚兼容系列时钟器件
• 3.15 至 3.45 V 工作电压
• 封装：48引脚WQFN（7.0 x 7.0 x 0.8 mm）
• 200 fs RMS 时钟发生器性能（10 Hz 至 20 MHz），具有干净的输入时钟

参数

方框图

‌1. 产品概述‌
LMK03200是德州仪器（TI）推出的高精度零延迟时钟调节器系列，集成压控振荡器（VCO）和整数分频锁相环（PLL），专为低相位噪声和精确时钟分配设计。核心特性包括：

• ‌集成VCO‌：支持1185–1296 MHz调谐范围，相位噪声低至-224 dBc/Hz。
• ‌多通道输出‌：提供3路LVDS和5路LVPECL输出，每通道独立可编程分频（1–510偶数值）和延迟（0–2250 ps，150 ps步进）。
• ‌零延迟模式‌：支持内部（CLKout5/6）或外部反馈（FBCLKin），实现输出与输入参考时钟的相位同步。
• ‌应用领域‌：数据转换器时钟、网络设备（SONET/SDH）、无线基础设施、医疗及测试仪器。

‌2. 关键功能模块‌

• ‌PLL系统‌：包含部分集成环路滤波器，支持可编程电荷泵增益（1x–32x）和R/N分频器（R:1–4095，N:1–262143）。
• ‌时钟分配‌：每输出通道含分频器、同步电路、可调延迟模块，支持全局同步（SYNC*引脚控制）。
• ‌VCO分频旁路‌：允许绕过VCO分频器以生成更高频率输出（需特殊编程序列）。

‌3. 电气特性‌

• ‌工作电压‌：3.15–3.45 V，功耗典型值161.8 mA（1 LVDS + 1 LVPECL输出启用）。
• ‌抖动性能‌：RMS抖动低至800 fs（10 Hz–20 MHz带宽）。
• ‌温度范围‌：-40°C至85°C，支持连续锁定的温度漂移±125°C。

‌4. 编程与配置‌

• ‌寄存器控制‌：通过32位寄存器（R0–R15）配置，支持MICROWIRE串行接口。
• ‌0延迟模式编程‌：需分两步完成（先频率校准，再激活反馈路径）。
• ‌VCO分频旁路‌：需临时启用0延迟模式以避免校准冲突。

‌5. 应用设计要点‌

• ‌热管理‌：48引脚WQFN封装需优化PCB散热设计（θJA=27.4°C/W）。
• ‌环路滤波器‌：内置R3/R4/C3/C4元件，外部需设计一、二阶极点。
• ‌输出配置‌：LVDS/LVPECL输出需匹配终端电阻（100Ω差分），禁用未用输出以节能。

‌6. 典型性能‌

• 输出噪声基底：LVDS -156 dBc/Hz，LVPECL -160 dBc/Hz（Vboost启用时优化）。
• 延迟模块附加噪声：0–2250 ps可调，独立于输出类型。

‌7. 文档结构‌
数据手册包含功能描述、电气规格、寄存器映射、应用电路及热设计指南，适用于高速时钟系统的精密时序管理需求。