高速逻辑SMT芯片HMC859LC3：26GHz高速分频器的卓越之选

在高速电子设计领域，对于高性能、高频率的时钟分频器需求日益增长。今天，我们就来深入了解一款来自ADI旗下Hittite微波产品线的明星产品——HMC859LC3，一款具备复位功能和可编程输出电压的26GHz 8分频器。

文件下载：HMC859.pdf

典型应用场景

HMC859LC3凭借其出色的性能，在多个领域都有广泛的应用：

• 高速频率分频：能够支持高达26GHz的时钟频率，为高速信号处理提供了有力支持。
• 时钟合成：在时钟合成系统中，精确地对时钟信号进行分频，确保系统时钟的稳定性和准确性。
• 锁相环：作为锁相环系统的关键组件，帮助实现信号的相位锁定和频率合成。
• 宽带测试与测量：在测试测量设备中，为高速信号的处理和分析提供可靠的分频功能。

产品特性剖析

高频支持

HMC859LC3支持高达26GHz的时钟频率，这使得它在高速信号处理领域具有显著的优势。无论是在通信、雷达还是其他高速电子系统中，都能满足高频率信号的处理需求。

灵活的工作模式

它支持差分或单端操作，能够适应不同的系统设计需求。这种灵活性使得工程师在设计电路时可以根据实际情况选择最合适的工作模式，提高系统的兼容性和性能。

快速的上升和下降时间

其快速的上升和下降时间（19 / 17 ps）确保了信号的快速切换和响应，减少了信号传输中的延迟和失真，提高了系统的整体性能。

低功耗设计

低功耗是现代电子设备设计的重要考虑因素之一。HMC859LC3的典型功耗仅为320mW，有助于降低系统的能耗，延长设备的续航时间。

可编程输出电压

该芯片具有可编程的差分输出电压摆幅（800 - 1900 mVp - p），工程师可以根据实际需求调整输出电压，实现信号的优化和匹配。

低传播延迟

传播延迟仅为146ps，确保了信号在芯片内部的快速传输，减少了信号的延迟和失真，提高了系统的响应速度。

单电源供电

采用 - 3.3V单电源供电，简化了电源设计，降低了系统的复杂度和成本。

小型封装

16引脚陶瓷3x3 mm SMT封装（9 mm²），体积小巧，适合高密度的电路板设计，提高了系统的集成度。

工作原理

在正常工作时，当复位引脚未被激活，输出会在时钟的正沿从其先前状态进行切换。而当复位引脚被激活时，无论时钟沿状态如何，Q输出都会被强制拉低，实现异步复位。此外，通过反转时钟输入，可以实现负沿触发的应用。

所有差分输入均为CML（电流模式逻辑），并在芯片内部通过50欧姆电阻连接到正电源和地，可以采用直流或交流耦合方式。输出可以直接连接到50欧姆接地的系统，或者驱动具有CML逻辑输入的设备。同时，芯片还设有输出电平控制引脚VR，可用于补偿信号损耗或优化信号电平。

电气规格

电源相关

• 电源电压范围为 - 3.6V至 - 3.0V，典型值为 - 3.3V。
• 电源电流典型值为97mA。

频率与输入输出

• 最大时钟速率可达26GHz。
• 输入电压范围为 - 1.5V至0.5V，输入差分范围为0.1Vp - p至2.0Vp - p。
• 输入回波损耗在频率小于25GHz时典型值为10dB。
• 单端输出幅度典型值为825mVp - p，差分输出幅度典型值为1650mVp - p。
• 输出高电压典型值为 - 15mV，输出低电压典型值为 - 840mV。

时间参数

• 输出上升/下降时间（20% - 80%）典型值为19 / 17 ps。
• 输出回波损耗在频率小于14GHz时典型值为10dB。
• 随机抖动Jr rms典型值为0.09ps，最大值为0.13ps。
• 时钟到Q的传播延迟典型值为146ps，复位到Q的传播延迟典型值为158ps。

VR引脚电流

• 当VR = 0.0V时，VR引脚电流典型值为3mA。
• 当VR = 0.4V时，VR引脚电流最大值为4.25mA。

绝对最大额定值

在使用HMC859LC3时，需要注意其绝对最大额定值，以确保芯片的安全和可靠运行：

• 电源电压范围为 - 3.75V至 + 0.5V。
• 输入信号范围为 - 2V至 + 0.5V。
• 输出信号范围为 - 1.5V至 + 1V。
• 连续功耗在T = 85°C时为0.68W，超过85°C后以17mW/°C的速率降额。
• 热阻（Rth l - p）最坏情况下结到封装焊盘为59°C/W。
• 存储温度范围为 - 65°C至 + 150°C。
• 工作温度范围为 - 40°C至 + 85°C。
• 最大结温为125°C。
• ESD敏感度（HBM）为1B类。

引脚描述

引脚编号	功能描述
1, 4, 5, 8, 9, 12	GND，信号接地
2, 3	RP, RN，差分复位输入，电流模式逻辑（CML），参考正电源
6, 7	CP, CN，差分时钟输入，电流模式逻辑（CML），参考正电源
10, 11	QN, QP，差分时钟输出，电流模式逻辑（CML），参考正电源
13, 16	GND，电源接地
14	VR，输出电平控制，可根据“输出差分电压 vs. VR”曲线通过施加电压来增加或降低输出电平
15	Package Vee，此引脚和外露焊盘必须连接到负电压电源

评估PCB与应用电路

评估PCB材料清单

评估PCB 123585包含以下主要材料：	项目	描述
J1, J2, J5, J6	PCB安装SMA RF连接器
J3, J4	PCB安装2.92mm RF连接器
J7 - J9	DC引脚
JP1	2位带短路片的插头
C1 - C2	100 pF电容，0402封装
C3 - C4	4.7 µF钽电容
R1	10欧姆电阻，0603封装
U1	HMC859LC3时钟分频器
PCB	118775评估板，电路板材料为Arlon 25FR或Rogers 4350

应用电路设计要点

在应用电路设计中，应采用RF电路设计技术。信号线路应具有50欧姆阻抗，封装接地引脚应直接连接到接地平面。外露封装底座应连接到Vee，并且应使用足够数量的过孔连接顶部和底部接地平面。评估电路板可根据需求向Hittite索取。在正常运行时，需在JP1上安装跳线将VR短路到GND。

总结

HMC859LC3作为一款高性能的26GHz 8分频器，凭借其高速、低功耗、可编程输出电压等诸多优势，在高速电子设计领域具有广泛的应用前景。无论是在通信、雷达、测试测量还是其他高速系统中，都能为工程师提供可靠的解决方案。在实际应用中，工程师需要根据具体需求合理选择和使用该芯片，充分发挥其性能优势。你在使用类似芯片时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。