LMK04000系列精密時(shí)鐘調(diào)節(jié)器提供低噪聲抖動(dòng)清除、時(shí)鐘乘法和分配，無需高性能壓控晶體振蕩器 （VCXO） 模塊。LMK04000 系列采用級(jí)聯(lián) PLLatinum 架構(gòu)，結(jié)合外部晶體和變?nèi)?a target="_blank">二極管，提供低于 200 飛秒 （fs） 的均方根 （RMS） 抖動(dòng)性能。
*附件：lmk04002.pdf

級(jí)聯(lián)架構(gòu)由兩個(gè)高性能鎖相環(huán) （PLL）、一個(gè)低噪聲晶體振蕩器電路和一個(gè)高性能壓控振蕩器 （VCO） 組成。第一個(gè) PLL （PLL1） 提供低噪聲抖動(dòng)清除器功能，而第二個(gè) PLL （PLL2） 執(zhí)行時(shí)鐘生成。PLL1 可以配置為與外部 VCXO 模塊配合使用，或使用帶有外部晶體和變?nèi)荻O管的集成晶體振蕩器。當(dāng)與非常窄的環(huán)路帶寬一起使用時(shí)，PLL1 使用 VCXO 模塊或晶體的卓越近相位噪聲（偏移低于 50 kHz）來清潔輸入時(shí)鐘。PLL1 的輸出用作 PLL2 的清潔輸入基準(zhǔn)，在那里它鎖定集成 VCO。PLL2的環(huán)路帶寬可以優(yōu)化，以清除遠(yuǎn)相位噪聲（偏移量高于50 kHz），其中集成VCO的性能優(yōu)于PLL1中使用的VCXO模塊或晶體。

LMK04000系列具有雙冗余輸入、五個(gè)差分輸出和可選的上電默認(rèn)時(shí)鐘。輸入模塊配備了信號(hào)丟失檢測和自動(dòng)或手動(dòng)選擇參考時(shí)鐘。每個(gè)時(shí)鐘輸出由一個(gè)可編程分頻器、一個(gè)相位同步電路、一個(gè)可編程延遲和一個(gè)LVDS、LVPECL或LVCMOS輸出緩沖器組成。CLKout2上提供了默認(rèn)啟動(dòng)時(shí)鐘，可用于為現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）或微控制器提供初始時(shí)鐘，在系統(tǒng)上電過程中對(duì)抖動(dòng)清除器進(jìn)行編程。

特性

• 級(jí)聯(lián) PLLatinum PLL 架構(gòu)
• PLL1
• 相位檢測器速率高達(dá) 40 MHz
• 集成低噪聲晶體振蕩器電路
• 帶LOS的雙冗余輸入?yún)⒖紩r(shí)鐘
• PLL2
• 歸一化 [1 Hz] PLL 本底噪聲為 -224 dBc/Hz
• 鑒相器速率高達(dá) 100 MHz
• 輸入倍頻器
• 集成低噪聲VCO
• 超低RMS抖動(dòng)性能
• 150 fs RMS 抖動(dòng) （12 kHz – 20 MHz）
• 200 fs RMS 抖動(dòng) （100 Hz – 20 MHz）
• LVPECL/2VPECL、LVDS和LVCMOS輸出
• 支持高達(dá) 1080 MHz 的時(shí)鐘速率
• 上電時(shí)默認(rèn)時(shí)鐘輸出 （CLKout2）
• 五個(gè)專用通道分頻器和延遲模塊
• 引腳兼容系列時(shí)鐘設(shè)備
• 工業(yè)溫度范圍：-40 至 85 °C
• 3.15 V 至 3.45 V 工作電壓
• 封裝：48 引腳 LLP （7.0 x 7.0 x 0.8 mm）

參數(shù)

方框圖

?1. 產(chǎn)品概述?
LMK04000系列是德州儀器（TI）推出的精密時(shí)鐘調(diào)節(jié)器家族，包含LMK04000/01/02/10/11/31/33等型號(hào)。該系列采用?雙級(jí)聯(lián)PLLatinum?架構(gòu)?，集成低噪聲晶體振蕩器電路和VCO，專為需要超低抖動(dòng)時(shí)鐘的應(yīng)用設(shè)計(jì)，典型RMS抖動(dòng)低至150 fs（12kHz-20MHz帶寬）。

?2. 核心特性?

• ?雙PLL架構(gòu)?
  • PLL1：最高40MHz相位檢測率，支持冗余輸入?yún)⒖紩r(shí)鐘（帶LOS檢測）
  • PLL2：224 dBc/Hz歸一化噪聲基底，最高100MHz相位檢測率，集成頻率倍增器
• ?超低抖動(dòng)性能?
  • 150 fs RMS（12kHz-20MHz）
  • 200 fs RMS（100Hz-20MHz）
• ?多格式輸出?
  • 支持LVPECL/2VPECL、LVDS、LVCMOS輸出
  • 最高支持1080MHz時(shí)鐘速率
• ?工業(yè)級(jí)可靠性?
  • 工作溫度范圍：-40°C至85°C
  • 3.15V-3.45V供電

?3. 關(guān)鍵應(yīng)用領(lǐng)域?

• 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器時(shí)鐘
• 無線基礎(chǔ)設(shè)施
• 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（SONET/SDH、DSLAM）
• 醫(yī)療/軍事/航空航天設(shè)備
• 測試測量與視頻系統(tǒng)

?4. 技術(shù)亮點(diǎn)?

• ?創(chuàng)新架構(gòu)?：通過PLL1清潔近端相位噪聲（<50kHz），PLL2優(yōu)化遠(yuǎn)端相位噪聲（>50kHz）
• ?靈活配置?：
  • 5個(gè)獨(dú)立可編程分頻器+延遲通道
  • 上電默認(rèn)輸出CLKout2（支持FPGA/MCU初始化）
• ?封裝與兼容性?：48引腳WQFN封裝（7x7mm），引腳兼容全系列型號(hào)

?5. 性能參數(shù)?

• ?VCO調(diào)諧范圍?：1185-2160MHz（依型號(hào)不同）
• ?相位噪聲?：
  • 典型值-110dBc/Hz@1kHz（閉環(huán)，使用高質(zhì)量VCXO）
  • -157dBc/Hz@10MHz
• ?功耗?：全通道啟用時(shí)典型435mA

?6. 設(shè)計(jì)優(yōu)勢?

• 無需外部VCXO模塊即可實(shí)現(xiàn)亞200fs抖動(dòng)
• 支持晶體振蕩器模式（6-20MHz晶體）
• 提供同步引腳（SYNC*）實(shí)現(xiàn)多器件相位對(duì)齊

該系列通過優(yōu)化的架構(gòu)和集成設(shè)計(jì)，為高速數(shù)字系統(tǒng)提供了高性價(jià)比的低抖動(dòng)時(shí)鐘解決方案。