‌LMK3H2104 4-Output PCIe时钟发生器技术文档总结

LMK3H2104 是一款基于 BAW 的时钟发生器，不需要任何外部 XTAL 或 XO。该器件可用作PCIe时钟发生器或通用时钟发生器。2 个 FOD（分数输出分频器）同时提供频率灵活性、低功耗和低抖动。

LMK3H2104具有多达 4 个差分输出和 2 个 LVCMOS 输出或多达 10 个 LVCMOS 输出。该器件还有一个时钟输入。时钟输入提供时钟复用和缓冲能力。每个输出组可以独立选择任何时钟源。
*附件：lmk3h2104.pdf

GPI 和 GPIO 引脚提供了额外的控制灵活性。这些引脚可以配置为单独的OE、分组OE、I2C地址选择、OTP页面选择、PWRGD/PWRDN#、状态输出和其他功能。

该器件支持一次性可编程 （OTP） 非易失性存储器，可定制和工厂预编程。

特性

• 集成 BAW 谐振器
  • 无需外部 XTAL/XO
• 灵活的输出频率
  • 2 个分数输出分频器 （FOD），独立通道分频器
  • 高达 400MHz 的输出频率
• 灵活的输出格式
  • 1.2/1.8/2.5/3.3V LVCMOS
  • 直流或交流耦合LVDS
  • LP-HCSL 具有可编程摆动。LVPECL、CML等格式可衍生自LP-HCSL
• 极低抖动
  • 最大 61 秒 PCIe Gen 5 CC，带 SSC 抖动
  • 最大 36.4fs PCIe Gen 6 CC，带 SSC 抖动
  • 最大 25.5 秒 PCIe Gen 7 CC，带 SSC 抖动
• 符合 PCIe Gen 1 至 Gen 7 标准
• 可配置的 SSC
  • 可编程 -0.05% 至 -3% 的下行价差和 ±0.025% 至 ±1.5% 的中心价差，或预设的 -0.1%、-0.25%、-0.3% 和 -0.5% 的下行价差
• 1 个输入 （LMK3H2104），可旁路到任何输出
• 最大启动时间 5ms
• 当器件电源关闭时，故障安全输入引脚可以拉高
• 灵活的电源
  • 每个VDD引脚可以独立连接到= 1.8、2.5或3.3V
  • 每个VDDO引脚可以独立连接，设置为1.8、2.5或3.3V
• -40 至 105°C 环境温度

参数

‌1. 产品概述‌
LMK3H2104是一款基于BAW（体声波）谐振器的低抖动时钟发生器，无需外部晶体或振荡器（XTAL/XO），专为PCIe Gen 1-7设计，同时支持通用时钟生成。关键特性包括：

• ‌集成BAW谐振器‌：无需外部时钟源。
• ‌灵活输出‌：4路差分输出（支持LP-HCSL、LVDS、LVCMOS等格式），最高频率400MHz。
• ‌超低抖动‌：PCIe Gen 5/6/7下分别最大61fs、36.4fs、25.5fs（含SSC）。
• ‌可编程SSC‌：支持-0.05%至-3%下扩频或±0.025%至±1.5%中心扩频。
• ‌快速启动‌：最大启动时间5ms。

‌2. 主要应用‌

• 高性能计算服务器主板
• 网络接口卡（NIC）、智能NIC及硬件加速
• PCIe Gen 1-7时钟生成
• 通用时钟生成与XTAL/XO替代

‌3. 功能模块‌

• ‌时钟输入‌：1路差分输入（可配置为单端或GPI）。
• ‌ FOD（分数输出分频器） ‌：2个独立FOD支持频率灵活调整。
• ‌输出分配‌：每路输出可独立选择时钟源（IN0、FOD0、FOD1或边沿组合器）。
• ‌控制接口‌：支持I2C、OTP（一次性可编程存储器）及GPI/GPIO引脚配置。

‌4. 关键参数‌

• ‌电源电压‌：1.8V/2.5V/3.3V（各VDD/VDDO引脚独立配置）。
• ‌温度范围‌：-40°C至105°C。
• ‌封装‌：24引脚QFN（4mm×4mm）。

‌5. 高级功能‌

• ‌动态OTP页切换‌：支持4种预编程配置的实时切换。
• ‌输出同步‌：支持全同步、自同步或无同步模式。
• ‌电源管理‌：支持低功耗模式与复位模式。
• ‌状态监控‌：提供时钟丢失（LOS）、频率错误检测及CRC校验等状态信号。

‌6. 设计支持‌

• ‌布局建议‌：推荐隔离电源、优化去耦电容布局，并确保热焊盘良好接地。
• ‌应用示例‌：典型PCIe应用中可生成多路100MHz LP-HCSL时钟，相位噪声性能优异（如100MHz下典型相位噪声图所示）。

‌7. 文档与支持‌

• 包含详细引脚配置、电气特性、时序图及寄存器映射。
• 提供评估模块（EVM）和寄存器配置工具支持开发。

该文档全面覆盖了LMK3H2104的硬件设计、功能配置及性能参数，适用于高速时钟系统的集成与调试。