Texas Instruments CDCE6214Q1TM超低功耗时钟发生器是是一款适合汽车应用的4通道、中级抖动时钟发生器，可生成五个独立时钟输出。这些输出在各种驱动器模式之间可选。输入源可以是单端或差分输入时钟源，也可以是晶体。CDCE6214Q1TM具有一个分数N PLL，可在任何输入频率下合成不相关的基础频率。

数据手册：*附件：Texas Instruments CDCE6214Q1TM超低功耗时钟发生器数据手册.pdf

特性

• 符合汽车应用类AEC-Q100标准
  • 温度等级2（–40°C至+105°C）
• 支持功能安全
  • 来辅助功能安全系统设计的文档
• 可配置的高性能、低功耗、frac-N PLL，具有带杂散（12kHz至20MHz，FOUT>100MHz）的RMS抖动：
  • 整数模式
    • 最大差分输出：典型值350fs，最大值600fs
    • LVCMOS 输出：典型值1.05ps，最大值1.5ps
  • 分数模式
    • 差分输出：典型值1.7ps，最大值2.1ps
    • LVCMOS输出：典型值2.0ps，最大值4.0ps
• 支持PCIe Gen1/2/3/4（有SSC）和Gen 1/2/3/4/5（无SSC）
• 2.335GHz至2.625GHz内部VCO
• 典型功耗：4输出通道为65mA，单输出通道为23mA。
• 通用时钟输入，两个用于冗余的参考输入
  • 差分交流耦合或LVCMOS：10MHz至200MHz
  • 晶振：10MHz至50MHz
• 灵活的输出时钟分配
  • 四通道分频器，具有多达五个独特输出频率，范围为24kHz至328.125MHz
  • OUT0 – OUT4引脚具有类似LVDS、LP-HCSL或LVCMOS输出
  • 无中断输出分频器开关和输出通道同步
  • 通过低电平有效GPIO和寄存器实现独立输出使能
• 频率裕量选择
  • DCO模式：频率以10ppb或更小的阶跃幅度递增/递减
• 完全集成、可配置的环路带宽：100kHz至1.6MHz
• 单电源或混合电源可进行电平转换：1.8V、2.5V、3.3V
• 可配置的GPIO和灵活的配置选项
  • 兼容I^2^C的接口，高达400kHz
  • 具有两个页面和外部选择引脚的集成EEPROM，可现场编程。
• 支持100Ω系统
• 低电磁辐射
• 小尺寸：24引脚 VQFN (4mm × 4mm)

功能框图

德州仪器CDCE6214Q1TM超低功耗时钟发生器技术解析

一、产品核心特性

CDCE6214Q1TM是德州仪器推出的汽车级超低功耗时钟发生器，具有以下突出特性：

‌1. 高性能时钟生成‌

• 集成frac-N PLL，支持整数/分数模式
• VCO频率范围：2.335GHz至2.625GHz
• 支持PCIe Gen1-5时钟生成（带/不带SSC）

‌2. 多模式输出‌

• 4个差分输出通道（OUT1-OUT4）
• 1个LVCMOS输出（OUT0）
• 支持LVDS、LP-HCSL和LVCMOS输出格式

‌3. 超低功耗设计‌

• 4通道输出典型功耗65mA
• 单通道输出典型功耗23mA
• 0.6μA超低关断电流

‌4. 汽车级可靠性‌

• AEC-Q100 Grade 2认证（-40℃至+105℃）
• 24引脚VQFN封装（4×4mm）

二、关键参数对比

参数	条件	典型值	单位
‌抖动性能‌	差分输出，整数模式	350fs	RMS
‌输出频率范围‌	差分输出	24kHz-328.125MHz	-
‌输入频率范围‌	晶体模式	10-50MHz	-
‌电源电压‌	核心/输出	1.8/2.5/3.3V	-
‌工作温度‌	全范围	-40至+105	℃

三、典型应用设计

1. PCIe时钟生成方案

‌配置要点‌：

• 使用25MHz晶体输入
• 配置为100MHz LP-HCSL输出
• 启用0.5%下行扩频(SSC)
• 寄存器配置：
  • PLL_NDIV = 96
  • PSA = 4, IOD = 6
  • SSC_SEL = 3h（25MHz PFD，-0.5%下行扩频）

‌实测性能‌：

• RMS相位抖动：475fs（12kHz-20MHz）
• 满足PCIe Gen3规范要求

2. 汽车信息娱乐系统时钟树

‌设计优势‌：

• 单一器件生成多路时钟：
  • 24.576MHz音频时钟（LVCMOS）
  • 100MHz处理器时钟（LVDS）
  • 148.5MHz显示时钟（LP-HCSL）
• 支持频率微调（DCO模式，步进≤0.1ppm）

四、设计要点

1. 电源设计建议

• ‌去耦方案‌：
  • 每电源引脚配置：
    • 4.7μF陶瓷电容（X7R）
    • 470nF陶瓷电容
    • 100nF陶瓷电容
• ‌布局要点‌：
  • 电源走线宽度≥0.2mm
  • 使用多个过孔连接电源平面

2. 热设计指南

• 热阻参数：
  • θJA = 32.5°C/W
  • θJC = 12.2°C/W
• 推荐措施：
  • 使用2oz铜厚PCB
  • DAP焊盘配置12个φ0.3mm散热过孔
  • 顶层铜箔面积≥15mm²