RENESAS ICS664 - 02 PECL数字视频时钟源：高清电视时钟解决方案

在高清电视（HDTV）数字视频设备的设计中，稳定且高质量的时钟源至关重要。今天要介绍的RENESAS ICS664 - 02 PECL数字视频时钟源，就是一款专门为HDTV数字视频设备提供时钟生成和转换的优秀产品。

文件下载：664G-02LF.pdf

产品概述

ICS664 - 02采用了最新的锁相环（PLL）技术，能够提供出色的相位噪声和长期抖动性能，为设备带来卓越的同步性和信噪比。它可以满足HDTV数字视频设备中常见的时钟速率需求。不过，如果需要从27 MHz生成音频采样时钟，建议使用ICS661。要是有文档中未涵盖的输入和输出频率需求，可联系IDT，他们能快速修改产品以满足特殊要求。

产品特性

封装与环保

• 采用16引脚TSSOP封装。
• 无铅封装，符合RoHS标准。

性能优势

• 支持时钟或晶体输入。
• 低相位噪声和低抖动，确保时钟信号的稳定性。
• 具有精确（0 ppm）的乘法比率。
• 具备掉电控制功能，可有效降低功耗。
• 相比ICS660，相位噪声性能有所提升。
• 提供差分输出，支持SMTE 292M HD - SDI标准，适用于HDTV广播。

引脚分配与功能

ICS664 - 02的引脚分配清晰，每个引脚都有特定的功能。以下是部分重要引脚的介绍：

• X1/REFIN（引脚1）：连接晶体或时钟输入。
• VDD（引脚2、3、10）：为晶体振荡器和PLL提供电源。
• S0 - S3（引脚4、7 - 9）：用于输出频率选择，根据输出时钟选择表确定输出频率，芯片内部有上拉电阻。
• SELIN（引脚11）：低电平选择时钟输入，高电平选择晶体输入，芯片内部有上拉电阻。
• CLK（引脚13、14）：分别为互补时钟输出和时钟输出。

输出时钟选择

通过设置S3 - S0引脚的电平组合，可以选择不同的输入频率和输出频率。例如，当S3S2S1S0为0001时，输出频率为输入频率的直通；当S3S2S1S0为0010且输入频率为27 MHz时，输出频率为74.25 MHz。

应用信息

终端电阻

输出端需要用50Ω电阻接地进行终端匹配，以确保信号的完整性。

去耦电容

为了使ICS664 - 02达到最佳性能，必须将其与系统电源噪声隔离。每个VDD引脚和PCB接地平面之间应连接0.01µF的去耦电容。为进一步防止系统电源噪声干扰，建议使用一个公共连接到PCB电源平面，并使用铁氧体磁珠和大容量电容来降低电源中的低频噪声，避免输出时钟相位调制。

晶体负载电容

如果使用晶体，晶体连接引脚X1和X2应连接到地的电容，用于调整电路板的杂散电容，使其与晶体的标称负载电容匹配。负载电容的值可以通过公式 (C = 2(C{L}-6)) 大致确定，其中 (C{L}) 是晶体的指定负载电容值。例如，对于典型的 (C_{L}=18 pF) 的晶体，(C = 2(18 - 6)=24 pF)。不过，最终需要根据PCB布局检查输出频率，以确定是否需要调整电容值。

PCB布局建议

为了实现最佳的设备性能和最低的输出相位噪声，PCB布局应遵循以下准则：

• 每个0.01µF的去耦电容应尽可能靠近VDD引脚安装在电路板的元件侧，去耦电容和VDD引脚之间不应使用过孔，连接VDD引脚和接地过孔的PCB走线应尽量短。
• 外部晶体应靠近设备安装，X1和X2走线应分开，避免相互靠近，并远离其他走线。
• 为了最小化电磁干扰（EMI）并获得最佳的信号完整性，50Ω串联终端电阻应靠近时钟输出放置。
• 最佳布局是所有组件都在电路板的同一侧，尽量减少穿过其他信号层的过孔。其他信号走线应远离ICS664 - 02。

电气特性

绝对最大额定值

• 电源电压VDD：最大5.5 V。
• 所有输入和输出：-0.5V至VDD + 0.5 V。
• 环境工作温度：0至+70°C。
• 存储温度：-65至+150°C。
• 结温：125°C。
• 焊接温度：260°C。

推荐工作条件

• 环境工作温度：0至+70°C。
• 电源电压（相对于GND测量）：+3.0至+3.6 V。

DC电气特性

在 (VDD = 3.3 V pm 10%) ，环境温度0至+70°C的条件下，包括电源电压、输入输出电压、输入电容、内部上拉电阻等参数都有明确的范围。

AC电气特性

同样在上述条件下，晶体频率、输出时钟的上升时间、下降时间、占空比、上电时间、掉电时间、抖动、单边带相位噪声等参数也有相应的规定。

热特性

热阻包括结到环境（(theta{JA})）和结到外壳（(theta{JC})），不同的空气流速下，(theta_{JA}) 的值有所不同。

订购信息

提供了两种订购型号：664G - 02LF和664G - 02LFT，后缀“LF”表示无铅配置且符合RoHS标准。它们采用16引脚TSSOP封装，工作温度范围为0至+70°C，分别采用管装和卷带包装。

在设计HDTV数字视频设备时，ICS664 - 02是一个值得考虑的时钟源选择。但在实际应用中，大家是否遇到过类似时钟源的使用问题呢？又有哪些解决经验可以分享呢？欢迎在评论区交流。