‌LMH1982多速率视频时钟发生器技术文档总结

LMH1982 器件是一款多速率视频时钟发生器，非常适合用于各种 3 Gbps （3G）、高清 （HD） 和标清 （SD） 视频应用，例如视频 同步，串行数字接口 （SDI） 串行器和解串器 （SerDes），视频 转换、视频编辑以及其他广播和专业视频系统。
*附件：lmh1982.pdf

该LMH1982可以同时生成两个标清和高清时钟以及一个帧顶 （TOF） 脉冲。在同步锁相模式下，器件的锁相环 （PLL） 可以同步输出信号 H 同步和 V 同步输入信号应用于任一参考端口。输入参考 可以从 Texas Instrument 的LMH1981多格式视频同步分离器或数字获得模拟定时 时序来自SDI解串器，并且应符合主要的SD和HD标准。当损失 发生参考时，器件可以默认为自由运行作，其中输出时序精度 将由自由运行控制电压输入上的外部偏置决定。

该LMH1982可以替代分立式PLL和现场可编程门阵列（FPGA）PLL，以 多个压控晶体振荡器 （VCXO）。只有一个 27.0000 MHz VCXO 和环路滤波器 同步锁相模式需要外部。外部环路滤波器以及可编程PLL 参数可以提供窄环路带宽，以最大限度地减少抖动传输。高清时钟输出抖动 低至 40 ps 的峰峰值可帮助使用 FPGA SerDes 的设计人员满足严格的 SDI 输出抖动 规格。

该LMH1982采用节省空间的 5 mm × 5 mm 32 引脚 WQFN 封装，并提供低 总功耗约为 250 mW（典型值）。

特性

• 两个同步LVDS输出时钟，具有可选频率和Hi-Z功能：
  • 标清时钟：27 MHz 或 67.5 MHz
  • 高清时钟：74.25 MHz、74.25/1.001 MHz、
    148.5 MHz 或 148.5/1.001 MHz
• 低抖动输出时钟可直接
  连接到 FPGA 串行器，以满足 SMPTE
  SDI 抖动规范
• 帧顶 （TOF） 脉冲，具有可
  编程输出格式时序和 Hi-Z 功能
• 两个基准端口（A 和 B），带 H 和 V 同步
  输入
• 支持输入和输出
  时序的交叉锁定
• 外部环路滤波器允许控制环路
  带宽、抖动传输和锁定时间
  特性
• 参考丢失
  时的自由运行或保持作
• 用户定义的自由运行控制电压输入
• 我^2^C 接口和控制寄存器
• 3.3V 和 2.5V 电源

参数

方框图

‌1. 产品概述‌
LMH1982是德州仪器（TI）推出的多速率视频时钟发生器芯片，专为3G/HD/SD视频应用设计，支持广播级和专业视频设备。核心功能包括：

• ‌双路同步LVDS时钟输出‌：可配置SD时钟（27/67.5 MHz）和HD时钟（74.25/74.176/148.5/148.35 MHz）。
• ‌ 帧顶脉冲（TOF） ‌：可编程输出时序，支持跨格式锁定。
• ‌ 双参考输入端口（A/B） ‌：支持H/V同步信号输入，兼容模拟（如LMH1981同步分离器）或数字（如FPGA SerDes）时序源。
• ‌低抖动性能‌：HD时钟抖动低至40 ps峰峰值，满足SMPTE SDI规范。

‌2. 关键特性‌

• ‌锁相环（PLL）架构‌：
  • ‌PLL 1‌：基于外部27 MHz VCXO，支持窄带宽设计以降低抖动传递。
  • ‌PLL 2-4‌：集成VCO，生成多速率输出时钟。
• ‌工作模式‌：
  • ‌Genlock模式‌：同步输出至参考信号，支持参考丢失时的自由运行或保持状态。
  • ‌自由运行模式‌：通过VC_FREERUN引脚控制VCXO频率。
• ‌封装与功耗‌：5×5 mm 32引脚WQFN封装，典型功耗250 mW。

‌3. 应用场景‌

• 视频同步与SDI串行器/解串器（SerDes）时钟生成。
• 视频采集、转换、编辑及显示设备。
• 广播级设备如FPGA视频处理系统。

‌4. 技术细节‌

• ‌寄存器配置‌：通过I2C接口（地址DCh/DDh）编程控制时钟频率、参考选择、锁相阈值等参数。
• ‌输出初始化‌：需严格遵循时序编程步骤，确保TOF与参考帧对齐。
• ‌参考检测与锁相状态‌：提供NO_REF/NO_LOCK状态引脚及寄存器位实时监控。

‌5. 设计支持‌

• 提供评估板（LMH1982SQEEVAL）及参考设计，如AN-1893（SDI抖动性能优化）。
• 外部需搭配27 MHz VCXO（推荐CTS 357LB3C027M0000）和环路滤波器。