高性能LVDS时钟缓冲器LMK1D1208I技术解析

描述

Texas Instruments LMK1D1208I I^2^C低附加抖动 LVDS缓冲器具有两个输入和八对差分LVDS时钟输出(OUT0到OUT7),且时钟分配偏差最小。输入可以为LVDS、LVPECL、LVCMOS、HCSL或CML。

数据手册:*附件:Texas Instruments LMK1D1208I I2C低附加抖动LVDS缓冲器数据手册.pdf

TI LMK1D1208I I^2^C低附加抖动LVDS缓冲器专为驱动50Ω传输线路而设计。而且,用户在单端模式下驱动输入时,它们应该对未使用的负输入引脚施加适当的偏置电压。I^2^C编程使该器件能够配置为单组缓冲区(两个输入之一分配到八个输出对)或双组缓冲区(每个输入分配到四个输出对)。LMK1D1208I的每路输出都可以配置为具有标准 (350mV) 或增强 (500mV) 摆幅。LMK1D1208I通过I^2^C编程集成了单个输出通道的启用/禁用。该缓冲器具有失效防护输入,可防止在没有输入信号的情况下输出发生振荡并允许在提供VDD之前输入信号。

LMK1D1208I在1.8V、2.5V或3.3V电源环境下工作,其特点是温度范围为–40°C至105°C(环境温度)。

特性

  • 具有2路输入和8路输出的高性能LVDS时钟缓冲器系列
  • 输出频率最高可达2GHz
  • 电源电压:1.8V、2.5V或3.3V± 5%
  • 通过I^2^C编程实现器件配置
    • 单独的输入和输出启用/禁用
    • 单独的输出振幅选择(标准或增强)
    • 组输入多路复用器
  • 通过IDX引脚配置四个可编程I^2^C地址
  • 低附加抖动:156.25MHz下12kHz至20MHz范围内的RMS最大值小于60fs
    • 超低相位本底噪声:-164dBc/Hz(典型值)
  • 超低传播延迟: <575ps(最大值)
  • 输出偏移:20ps(最大值)
  • 通用输入接受LVDS、LVPECL、LVCMOS、HCSL和CML
  • 故障安全输入
  • LVDS基准电压VAC_REF可用于电容耦合输入
  • 工业温度范围:-40°C至+105°C
  • 采用6mm × 6mm、40引脚VQFN (RHA)封装

应用实例

lvds

框图

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高性能LVDS时钟缓冲器LMK1D1208I技术解析

一、产品概述

LMK1D1208I是德州仪器(TI)推出的一款I2C可编程低附加抖动LVDS缓冲器,属于高性能时钟缓冲器系列产品。该器件具有2个输入和8对差分LVDS时钟输出(OUT0至OUT7),专为电信、网络、医疗影像、测试测量设备等应用场景设计。

关键特性‌:

  • 输出频率高达2GHz
  • 工作电压:1.8V/2.5V/3.3V ±5%
  • 通过I2C编程实现设备配置
  • 低附加抖动:<60fs RMS(12kHz至20MHz带宽@156.25MHz)
  • 极低相位噪声基底:-164dBc/Hz(典型值)
  • 极低传播延迟:<575ps(最大值)
  • 输出偏斜:20ps(最大值)

二、架构与功能特性

2.1 功能框图

LMK1D1208I采用模块化设计,主要包括:

  • 输入选择模块(支持LVDS/LVPECL/LVCMOS/HCSL/CML输入)
  • 银行控制模块(双银行架构)
  • I2C逻辑控制模块
  • 输出驱动模块(8通道LVDS输出)

2.2 核心功能

输入配置灵活性‌:

  • 支持2:1多路复用器模式或双银行模式
  • 各输入可独立启用/禁用
  • 支持故障安全输入操作,防止无输入信号时输出振荡

输出控制‌:

  • 8对差分LVDS输出分为2个银行(各4对)
  • 每对输出可独立启用/禁用
  • 支持标准(350mV)或增强(500mV)输出摆幅选择

I2C编程‌:

  • 支持标准模式(100kHz)、快速模式(400kHz)和超快速模式(1MHz)
  • 通过IDX0/IDX1引脚提供4个可编程I2C地址选项

三、电气特性与性能参数

3.1 电源特性

  • 静态电流:55mA(典型值,所有输出启用且无终端)
  • 工作电流@100MHz:75-95mA(标准摆幅)/110mA(增强摆幅)

3.2 输入特性

差分输入‌:

  • 输入频率范围:DC至2GHz
  • 差分输入电压(VIN,DIFF(p-p)):最小0.3Vpp
  • 输入共模电压(VICM):0.25V至2.3V(取决于供电电压)

单端LVCMOS输入‌:

  • 输入电压摆幅:0.4V至3.465V
  • 输入转换速率:≥0.05V/ns

3.3 输出特性

LVDS输出‌:

  • 差分输出电压(VOD):
    • 标准摆幅:250-450mV
    • 增强摆幅:400-650mV
  • 输出共模电压(VOC(SS)):0.8-1.375V
  • 输出上升/下降时间:300ps(20%-80%)
  • 输出偏斜:≤20ps(同一器件内)
  • 器件间偏斜:≤250ps

抖动性能‌:

  • 随机附加抖动:<60fs RMS(12kHz-20MHz@156.25MHz)
  • 相位噪声基底:-164dBc/Hz(典型值)

四、选型与器件对比

LMK1D1208I属于TI的LMK1Dxxxx缓冲器系列,与其他型号对比:

器件型号输出对数输出控制方式输出摆幅封装尺寸
LMK1D21088(双1:8)引脚控制350/500mV7mm×7mm
LMK1D1208I8(2:8)I2C控制350/500mV6mm×6mm
LMK1D12044(2:4)引脚控制350mV5mm×5mm
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