LMK03002 1566 至 1724MHz、800 fs RMS 抖动、集成 VCO 的精密时钟调节器技术手册

LMK03002/LMK03002C精密时钟调节器结合了抖动清除/调节、乘法和参考时钟分配的功能。这些器件集成了一个压控振荡器（VCO）、一个高性能的整数N锁相环（PLL）、一个部分集成的环路滤波器和四个LVPECL时钟输出分配模块。

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：lmk03002.pdf

每个时钟分配模块包括一个可编程分压器、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和一个LVPECL输出缓冲器。这允许将参考的多个整数相关和相位调整副本分发到四个系统组件。

时钟调节器采用 48 引脚 WQFN 封装，与同系列中的其他时钟器件封装兼容。

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
• 时钟发生器性能 （10 Hz - 20 MHz）
  • LMK03002C：200 fs rms 抖动
• 抖动清除器性能等级（12 kHz 至 20 MHz）
  • LMK03002：800 fs rms 抖动
  • LMK03002C：400 fs rms 抖动
• VCO 频率：1566 至 1724 MHz
• 时钟输出频率范围为1至862 MHz
• 4 个 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
• 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）

参数

方框图

‌LMK03002/LMK03002C精密时钟调节器技术文档总结‌

‌1. 产品概述‌
LMK03002/LMK03002C是德州仪器（TI）推出的高精度时钟调节器，集成压控振荡器（VCO）和整数分频锁相环（PLL），专为低相位噪声和抖动优化的时钟生成、清理及分配设计。

• ‌核心特性‌：
  • 集成VCO（1566–1724 MHz），超低相位噪声（-224 dBc/Hz）。
  • 支持4路LVPECL输出（1–862 MHz），每路独立可编程分频（1–510倍）、延迟（0–2250 ps）及同步功能。
  • 工作电压3.15–3.45 V，48引脚WQFN封装（7×7×0.8 mm）。

‌2. 关键性能参数‌

• ‌抖动性能‌：
  • LMK03002C：200 fs RMS（10 Hz–20 MHz），400 fs RMS（12 kHz–20 MHz）。
  • LMK03002：800 fs RMS（12 kHz–20 MHz）。
• ‌相位噪声‌：VCO输出在1724 MHz时，10 kHz偏移达-91 dBc/Hz。
• ‌功耗‌：典型值175 mA（全输出启用），支持全局/独立输出关闭以节能。

‌3. 功能模块详解‌

• ‌PLL与VCO‌：
  • 整数N分频PLL，内置部分环路滤波器（R3/R4/C3/C4可编程）。
  • VCO频率校准需通过R15寄存器触发，温度漂移限制±125°C以保持锁定。
• ‌时钟输出‌：
  • 每路输出支持旁路、分频、延迟或混合模式，延迟步进150 ps。
  • 全局同步（SYNC*引脚）确保多输出相位对齐。

‌4. 应用场景‌

• 数据转换器时钟、无线基础设施、网络设备（SONET/SDH）、医疗及测试仪器。
• 典型系统连接：参考时钟输入（AC耦合）、外部环路滤波器、多路LVPECL输出（需50Ω终端匹配）。

‌5. 设计要点‌

• ‌热管理‌：裸露焊盘需焊接至PCB散热层，建议使用2平方英寸铜区及多通孔散热。
• ‌编程流程‌：需按顺序配置寄存器（R0→R15），R15写入触发VCO校准。
• ‌输出配置‌：支持差分/单端LVPECL，AC耦合时需120Ω发射极电阻提供直流路径。

‌6. 文档结构‌

• 包含电气特性、寄存器映射、时序图、封装信息及典型应用电路，完整覆盖硬件设计至软件配置需求。