Texas Instruments MK1D121x低附加抖动LVDS时钟缓冲器专门设计用于驱动50Ω传输线路。在单端模式下驱动输入时，对未使用的负输入引脚施加适当的偏置电压。LMK1D1212将两个中的一个可选时钟输入（IN0和IN1）分配到12对差分LVDS时钟输出（OUT0至OUT11），实现最小偏移。同样，LMK1D1216分配16对差分LVDS时钟输出（OUT0至OUT15）。LMK1D121x系列可接受两个时钟源进入输入多路复用器。输入可以是LVDS、LVPECL、LP-HCSL、HCSL、CML或 LVCMOS。

数据手册：*附件：Texas Instruments LMK1D121x低附加抖动LVDS时钟缓冲器数据手册.pdf

Texas Instruments LMK1D121x IN_SEL引脚选择输入，输入路由至输出。该器件支持失效防护输入功能。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。该器件可在1.8V、2.5V或3.3V电源环境下工作，额定温度范围是–40°C至105°C（环境温度）。

特性

• 高性能LVDS时钟缓冲器系列（高达2GHz）
  • 2:12差分缓冲器 (LMK1D1212)
  • 2:16差分缓冲器 (LMK1D1216)
• 电源电压：1.71V至3.465V
• 低附加抖动：156.25MHz下12kHz至20MHz范围内的RMS最大值小于60fs
  • 超低相位噪底：-164dBc/Hz（典型值）
• 超低传播延迟：<575ps（最大值）
• 输出偏移：20ps（最大值）
• 高摆幅LVDS（升压模式）（500mV VOD典型值，AMP_SEL 设置为1时）
• 通用输入接受LVDS、LVPECL、LVCMOS、HCSL和CML信号电平。
• LVDS基准电压V AC_REF ，适用于容性耦合输入
• -40°C 至 105°C 工业温度范围
• 封装选项
  • LMK1D1212: 6mm × 6mm, 40引脚VQFN
  • LMK1D1216：7mm × 7mm 48引脚VQFN

功能框图

LMK1D121x低附加抖动LVDS时钟缓冲器技术解析与应用指南

一、产品概述

LMK1D121x系列是德州仪器(TI)推出的高性能低附加抖动LVDS时钟缓冲器家族，包含LMK1D1212（2:12）和LMK1D1216（2:16）两款型号。该系列专为需要精确时钟分配的应用设计，具有以下核心特性：

• ‌超低附加抖动‌：<60 fs RMS（12kHz至20MHz带宽@156.25MHz）
• ‌极低相位噪声‌：-164 dBc/Hz典型噪声基底
• ‌宽工作范围‌：支持1.71V至3.465V供电电压
• ‌高频率支持‌：最高支持2GHz输入频率
• ‌工业级温度范围‌：-40°C至105°C

二、关键性能参数

1. 电气特性

• ‌供电电流‌：
  • LMK1D1212静态电流：65mA（典型值）
  • 100MHz工作时：105mA（典型值）
• ‌输入特性‌：
  • 支持LVDS、LVPECL、LVCMOS、HCSL和CML多种输入电平
  • 单端输入电压摆幅：0.4V至3.465V
  • 差分输入电压摆幅：0.3V至2.4Vpp
• ‌输出特性‌：
  • 标准LVDS摆幅：350mV（典型值）
  • 增强模式摆幅：500mV（AMP_SEL=1时）
  • 输出偏斜：<20ps（最大）

2. 时序特性

• 传播延迟：<575ps（最大）
• 输出上升/下降时间：300ps（典型值）

三、功能架构

LMK1D121x采用模块化设计，主要功能模块包括：

1. ‌输入多路复用器‌：支持两路时钟输入选择（IN0/IN1）
2. ‌参考电压发生器‌：提供VAC_REF偏置电压
3. ‌输出驱动阵列‌：
   • LMK1D1212：12对差分LVDS输出
   • LMK1D1216：16对差分LVDS输出
4. ‌控制逻辑‌：
   • IN_SEL引脚选择输入源
   • AMP_SEL引脚控制输出幅度

四、典型应用场景

1. 通信网络设备

在电信和网络设备中，LMK1D121x可用于：

• 基带处理单元的时钟分配
• 交换芯片的参考时钟缓冲
• 光模块的时钟驱动

2. 医疗成像系统

• 超声设备的时钟树构建
• MRI系统的时序控制
• CT扫描仪的同步时钟分配

3. 测试测量仪器

• 高精度信号发生器的时钟调理
• 频谱分析仪的本地振荡器缓冲
• 逻辑分析仪的时序参考

五、设计注意事项

1. 电源设计

• 建议每对电源引脚配置0.1μF去耦电容
• 电源走线应尽可能短且宽
• 可考虑使用铁氧体磁珠隔离高频噪声

2. 布局建议

• 热焊盘必须焊接至PCB以增强散热
• 差分对走线应保持等长和对称
• 终端电阻应靠近接收端放置

3. 输入配置

• 未使用的输入建议通过1kΩ电阻接地
• 交流耦合输入时应连接VAC_REF偏置
• 单端输入时需在未使用的负输入引脚施加适当偏置

六、性能实测数据

在156.25MHz工作条件下测试显示：

• 参考信号相位噪声：25fs RMS（12kHz-20MHz）
• 输出相位噪声：46.9fs RMS（12kHz-20MHz）
• 附加抖动：39.7fs RMS

七、选型指南

型号	输出数	封装	尺寸
LMK1D1212	2:12	40-pin VQFN	6mm×6mm
LMK1D1216	2:16	48-pin VQFN	7mm×7mm