HMC959LC3：26 GHz高速四分频器的卓越性能与应用

在高速电子设计领域，对高性能频率分频器的需求日益增长。HMC959LC3作为一款出色的26 GHz四分频器，凭借其独特的特性和广泛的应用场景，成为众多工程师的首选。今天，我们就来深入了解一下这款器件。

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典型应用场景

HMC959LC3在多个领域都有着出色的表现：

• 高速频率分频：能够支持高达26 GHz的时钟频率，为高速系统提供精准的分频功能。
• 宽带测试与测量：其宽带特性使其在测试和测量设备中发挥重要作用，确保准确的数据采集和分析。
• 时钟合成：为系统提供稳定的时钟信号，保证系统的同步运行。
• 锁相环：在锁相环电路中，HMC959LC3能够实现精确的频率控制和相位锁定。

器件特性亮点

高频支持

HMC959LC3支持高达26 GHz的时钟频率，满足了高速电子系统对高频信号处理的需求。在如此高的频率下，它依然能够稳定工作，为系统提供可靠的分频功能。

灵活的工作模式

该器件支持差分或单端操作，工程师可以根据具体的应用需求选择合适的工作模式，提高了设计的灵活性。

快速的上升和下降时间

其快速的上升和下降时间仅为19 ps，能够快速响应时钟信号的变化，减少信号延迟，提高系统的工作效率。

低功耗设计

典型功耗仅为281 mW，在保证高性能的同时，降低了系统的功耗，延长了设备的续航时间。

可编程输出电压

输出电压摆幅可在800 - 1800 mVp-p之间进行编程，工程师可以根据实际需求调整输出电压，优化信号传输和处理。

短传播延迟

传播延迟仅为121 ps，确保信号能够快速准确地传输，减少信号失真和干扰。

单电源供电

采用-3.3 V单电源供电，简化了电源设计，降低了系统的复杂度。

小型封装

采用16引脚陶瓷3x3 mm SMT封装，尺寸仅为9 mm²，节省了电路板空间，适合小型化设计。

功能原理

在正常操作中，当复位引脚未被激活时，输出会在时钟的正沿从其先前状态切换，从而实现对时钟输入的四分频功能。当复位引脚被激活时，无论时钟边缘状态如何，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，可以实现负边沿触发应用。

电气规格

参数	条件	最小值	典型值	最大值	单位
电源电压		-3.6	-3.3	-3.0	V
电源电流			85		mA
最大时钟速率			26		GHz
输入电压范围		-1.5		0.5	V
输入差分范围		0.1		2.0	Vp-p
输入回波损耗	频率 <19 GHz		10		dB
输出幅度（单端，峰峰值）			800		mVp-p
输出幅度（差分，峰峰值）		1600		mVp-p
输出高电压			-15		mV
输出低电压			-815		mV
输出上升/下降时间（差分，20% - 80%）			19		ps
输出回波损耗	频率 <20 GHz		10		dB
随机抖动Jr（均方根）			0.09	0.13	ps rms
时钟到Q的传播延迟td			121		ps
复位到Q的传播延迟tdr			132		ps
VR引脚电流（VR = 0.0 V）			3		mA
VR引脚电流（VR = 0.4 V）				4.25	mA

绝对最大额定值

为了确保器件的安全和可靠运行，需要注意以下绝对最大额定值：	参数	额定值
电源电压（Vee）	-3.75 V to +0.5 V
输入信号	-2 V to +0.5 V
输出信号	-1.5 V to +1 V
连续功耗（T = 85 °C）（85 °C以上每升高1 °C降额17 mW）	0.68 W
热阻（Rth l-p）最坏情况下结到封装散热片	59 °C/W
存储温度	-65 °C to +150 °C
工作温度	-40 °C to +85 °C
最大结温	125 °C

引脚描述

引脚编号	功能	描述	接口原理图
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。可通过向VR施加电压来增加或降低输出电平，具体参考“输出差分与VR”曲线
15, 封装底座	Vee	此引脚和外露散热片必须连接到负电压电源

评估PCB

评估PCB采用了RF电路设计技术，信号线路具有50 Ohm阻抗，封装接地引脚直接连接到接地平面。外露封装底座连接到Vee，通过足够数量的过孔连接顶层和底层接地平面。评估电路板可向Hittite公司申请获取。在正常操作时，需在JP1上安装跳线，将VR短接到GND。

评估PCB材料清单

项目	描述
J1, J2, J5, J6	PCB安装SMA RF连接器
J3, J4	PCB安装2.92 mm RF连接器
J7 - J9	DC引脚
JP1	2位置带分流器的插头
C1 - C2	100 pF电容，0402封装
C3 - C4	4.7 µF钽电容
R1	10 Ohm电阻，0603封装
U1	HMC959LC3时钟分频器
PCB	118775评估板

总结

HMC959LC3作为一款高性能的26 GHz四分频器，具有高频支持、低功耗、可编程输出电压等诸多优点。其丰富的应用场景和详细的电气规格为工程师提供了广阔的设计空间。在实际应用中，工程师需要根据具体需求合理选择工作模式和参数，确保系统的稳定运行。同时，要严格遵守绝对最大额定值，避免器件损坏。你在使用类似的分频器时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。