‌LMK04100系列时钟抖动清除器技术文档总结

LMK04100系列精密时钟调节器无需高性能VCXO模块即可提供抖动清除、时钟倍增和分配。

当连接到恢复的系统基准时钟和VCXO时，该器件可生成5个LVCMOS、LVDS或LVPECL格式的低抖动时钟。
*附件：lmk04100.pdf

特性

• 级联 PLLatinum PLL 架构
  • PLL1冗余基准输入信号丢失
    检测自动和手动选择
    基准时钟输入
  • PLL2相位检测器速率高达100 MHz输入
    倍频器集成VCO
• 输出
  • LVPECL/2VPECL、LVDS 和
    LVCMOS 格式
  • 支持高达 1080 MHz 的时钟速率
  • 五个专用通道分频器模块
  • 支持的常见输出频率：
    30.72 MHz、61.44 MHz、62.5 MHz、
    74.25 MHz、75 MHz、77.76 MHz、100 MHz、
    106.25 MHz、125 MHz、122.88 MHz、
    150 MHz、155.52 MHz、156.25 MHz、159.375 MHz、
    187.5 MHz、200 MHz、
    212.5 MHz、245.76 MHz、250 MHz、311.04 MHz、
    312.5 MHz、368.64 MHz、
    491.52 MHz、622.08 MHz、625 MHz、983.04 MHz
• MICROWIRE （SPI） 编程接口
• 工业温度范围：–40 至 85 °C
• 3.15 V 至 3.45 V 工作电压
• 封装：48 引脚 WQFN（7.0 × 7.0 × 0.8 mm）

参数

方框图

‌1. 产品概述‌
LMK04100系列是德州仪器（TI）推出的精密时钟调节器家族，包含LMK04100/101/102/110/111/131/133等型号。该系列采用级联PLL架构，专为需要低抖动时钟生成、倍频和分配的应用设计，无需高性能VCXO模块。核心特性包括：

• ‌双PLL架构‌：PLL1支持冗余参考输入和自动/手动时钟切换，PLL2集成VCO并支持高达100MHz的相位检测速率。
• ‌多格式输出‌：支持LVPECL/2VPECL、LVDS和LVCMOS格式，频率覆盖30.72MHz至983.04MHz。
• ‌工业级性能‌：工作温度范围-40°C至85°C，3.15V至3.45V供电。

‌2. 关键特性‌

• ‌PLL1‌：
  • 冗余参考输入（CLKin0/1），支持信号丢失检测（LOS）和自动切换。
  • 可编程电荷泵电流（20μA至400μA）和极性控制。
• ‌PLL2‌：
  • 集成VCO，频率范围依型号不同（如LMK041x0为1185-1296MHz）。
  • 支持内部环路滤波器（3/4阶可配置）。
• ‌输出通道‌：
  • 5个独立可编程通道，支持分频（2至510）和同步控制（SYNC*引脚）。
  • 全局输出使能（GOE）和锁相检测（LD）功能。

‌3. 应用场景‌

• 蜂窝基站（2G/3G/4G）、中继器、高速ADC时钟。
• 光传输网络（SONET/SDH）、以太网（GbE/10GbE）、光纤通道。
• 广播视频、HDTV及串行ATA等时序敏感系统。

‌4. 设计支持‌

• ‌编程接口‌：通过MICROWIRE（SPI）配置寄存器（32位地址+数据格式）。
• ‌热管理‌：48引脚WQFN封装，θJA为27.4°C/W，需通过PCB散热设计控制结温。
• ‌典型电路‌：需外接VCXO或晶体振荡器，配合外部环路滤波器实现低抖动输出。

‌5. 性能参数‌

• ‌抖动性能‌：12kHz-20MHz积分RMS抖动低至140fs（LVCMOS输出@122.88MHz）。
• ‌电源电流‌：全输出启用时典型值435mA（LMK041x0/1）。
• ‌封装与引脚‌：7x7mm WQFN，包含裸露焊盘（DAP）以优化散热。

‌6. 文档结构‌
数据手册详细描述了电气特性、寄存器配置、典型应用电路及布局建议，并提供了晶体振荡器设计示例和功耗计算指南。