LMKDB1108 用于 PCIe Gen 1 至 Gen 7 的 8 输出 LP-HCSL 时钟缓冲器技术手册

LMKDB 器件是一系列极低抖动的 LP-HCSL 缓冲器，支持 PCIe Gen 1 至 Gen 7，并且符合 DB2000QL 标准。这些器件提供灵活的上电顺序、故障安全输入、故障安全输出、单独的输出有源和非有源引脚、输入信号丢失 （LOS） 检测和自动输出禁用功能，以及出色的电源噪声抑制性能。

支持 1.8V 和 3.3V 电源电压。LMKDB1120，与 3.3V 相比，1.8V 电源可节省 250mW 功率。
*附件：lmkdb1108.pdf

特性

• LP-HCSL 时钟缓冲器和时钟多路复用器，支持：
  • PCIe 第 1 代至第 7 代
  • CC（共时钟）和 IR（独立参考）PCIe 架构
  • 带或不带 SSC 的输入时钟
• 符合DB2000QL标准：
  • 所有设备均符合DB2000QL规格
  • LMKDB1120与DB2000QL引脚兼容
• 极低的附加抖动：
  • 156.25MHz时最大12kHz至20MHz RMS附加抖动为31fs
  • PCIe Gen 4 的最大附加抖动为 13fs
  • PCIe Gen 5 的最大附加抖动为 5fs
  • PCIe Gen 6 的 3fs 最大附加抖动
  • PCIe Gen 7 的 2.1fs 最大附加抖动
• 故障安全输入
• 故障安全输出（仅限LMKDB1120FS、LMKDB1108FS和LMKDB1104FS）
• 灵活的上电顺序
• 自动输出禁用
• 单独输出使能
• SBI（边带接口）用于高速输出启用或禁用
• LOS（信号丢失）输入检测
• 85Ω 或 100Ω 输出阻抗
• 1.8V / 3.3V ± 10% 电源
• –40°C 至 105°C 环境温度

参数

方框图

‌1. 产品概述‌
LMKDB11xx是德州仪器（TI）推出的超低抖动LP-HCSL时钟缓冲器系列，支持PCIe Gen 1至Gen 7标准，符合DB2000QL规范。该系列包含多款型号（如LMKDB1102/1104/1108/1120等），适用于高性能计算、服务器主板、智能网卡等场景，具有以下核心特性：

• ‌超低抖动性能‌：
  • PCIe Gen 5添加抖动仅5fs（最大值），Gen 7低至2.1fs。
  • 156.25MHz下12kHz-20MHz RMS添加抖动典型值22fs。
• ‌灵活配置‌：支持1.8V/3.3V双电源、可编程输出摆幅（600-975mV）、可调输出阻抗（85Ω/100Ω）。
• ‌安全与可靠性‌：全系支持输入故障保护（Fail-Safe），部分型号（如LMKDB1120FS）支持输出故障保护。

‌2. 关键功能‌

• ‌时钟管理‌：
  • 支持同步输出使能（OE），避免毛刺。
  • 自动输出禁用（AOD）功能，在输入时钟失效时自动静音输出。
• ‌控制接口‌：
  • ‌SMBus模式‌：通过寄存器配置输出参数（如斜率、幅度）。
  • ‌ 侧带接口（SBI） ‌：高速（25MHz）输出使能控制，支持菊花链拓扑。
  • ‌引脚模式‌：通过硬件引脚直接控制基础功能。

‌3. 电气特性‌

• ‌工作条件‌：
  • 电压范围：1.71-1.89V（1.8V模式）或2.97-3.6V（3.3V模式）。
  • 温度范围：-40°C至105°C。
• ‌抖动性能‌（典型值）：
  • PCIe Gen 5 CC架构：4.9fs RMS。
  • 100MHz时钟输出：31fs RMS（12kHz-20MHz带宽）。

‌4. 封装与型号对比‌

型号	输出通道数	封装尺寸	特性
LMKDB1102	2	3mm×3mm VQFN	可编程阻抗选择（85Ω/100Ω）
LMKDB1120	20	6mm×6mm TLGA	兼容DB2000QL，支持20路独立OE
LMKDB1104FS	4	4mm×4mm VQFN	输入/输出故障保护

‌5. 应用设计建议‌

• ‌布局优化‌：匹配PCB走线阻抗（85Ω/100Ω），减少传输线不连续性。
• ‌电源设计‌：每个电源引脚需配置0.1μF去耦电容，推荐添加铁氧体磁珠抑制噪声。
• ‌散热管理‌：确保散热焊盘与PCB良好连接以降低热阻。

‌6. 文档支持‌

• 提供详细的寄存器映射表（如R0-R100），支持SMBus/SBI寄存器编程。
• 评估模块（EVM）用户指南和相位噪声测试数据可供参考。

该系列通过极低的抖动和灵活的配置，为PCIe Gen 5/6/7等高速接口提供可靠的时钟分配解决方案。