LMK00304 3.1 GHz 差分时钟缓冲器/电平转换器技术手册

该LMK00304是一款3 GHz 4输出差分扇出缓冲器，用于高频、低抖动时钟/数据分配和电平转换。输入时钟可以从两个通用输入或一个晶体输入中选择。选定的输入时钟分配到两组2个差分输出和1个LVCMOS输出。差分输出组可以相互配置为 LVPECL、LVDS 或 HCSL 驱动器，也可以禁用。LVCMOS 输出具有同步使能输入，可在使能或禁用时实现无欠幅脉冲作。该LMK00304采用 3.3 V 内核电源和 3 个独立的 3.3 V/2.5 V 输出电源供电。

该LMK00304具有高性能、多功能性和能效，非常适合替代固定输出缓冲器器件，同时提高系统中的时序裕量。
*附件：lmk00304.pdf

特性

• 3：1 输入多路复用器
  • 两个通用输入工作频率高达 3.1 GHz，接受 LVPECL、LVDS、CML、SSTL、HSTL、HCSL 或单端时钟
  • 一个晶体输入接受10 MHz至40 MHz晶体或单端时钟
• 两个组，每个组有 2 个差分输出
  • LVPECL、LVDS、HCSL 或 Hi-Z（可选）
  • LVPECL加性抖动，时钟源为156.25 MHz，采用LMK03806时钟源：
    • 20 fs RMS（10 kHz 至 1 MHz）
    • 51 fs RMS（12 kHz 至 20 MHz）
• 高PSRR：156.25 MHz时为–65 / –76 dBc （LVPECL/LVDS）
• LVCMOS 输出，带同步使能输入
• 引脚控制配置
• VCC内核电源：3.3 V ± 5%
• 3 独立 VCCO输出电源：3.3 V/2.5 V ± 5%
• 工业温度范围：–40°C 至 +85°C
• 32引脚WQFN（5 mm×5 mm）

参数

方框图

‌1. 产品概述‌
LMK00304 是德州仪器（TI）推出的高性能时钟缓冲器/电平转换器，主要特点包括：

• ‌输入特性‌：支持3:1输入多路复用（2个通用差分/单端输入，1个晶体输入），最高频率3.1 GHz，兼容LVPECL、LVDS、CML、SSTL等多种信号类型。
• ‌输出特性‌：4路差分输出（分两组，每组2路），可配置为LVPECL、LVDS、HCSL或高阻态，附加抖动极低（如LVPECL模式下156.25 MHz时仅20 fs RMS）。
• ‌电源设计‌：核心供电3.3 V ±5%，3组独立输出供电（3.3 V/2.5 V ±5%），支持工业温度范围（-40°C至+85°C）。

‌2. 关键参数‌

• ‌抖动性能‌：
  • LVPECL输出：10 kHz–20 MHz带宽下附加抖动低至51 fs RMS（156.25 MHz）。
  • 电源噪声抑制（PSRR）：-65 dBc（LVPECL，156.25 MHz）。
• ‌功耗‌：核心电流典型值8.5 mA（输出禁用时），LVPECL输出全负载下总功耗约821 mW（最坏情况）。
• ‌封装‌：32引脚WQFN（5 mm × 5 mm），带裸露焊盘以优化散热。

‌3. 应用场景‌

• 高速数据转换器（ADC/DAC）、多千兆以太网、光纤通道、SONET/SDH等时钟分配。
• 服务器、PCIe 3.0、无线基站（RRU/BBU）的时序控制。

‌4. 设计支持‌

• ‌输入驱动建议‌：推荐差分输入以降低抖动，单端输入需注意阻抗匹配（如50 Ω衰减电阻）。
• ‌输出端接方案‌：提供LVPECL、LVDS、HCSL的DC/AC耦合端接示例（如Thevenin等效电路）。
• ‌热管理‌：通过PCB散热设计（如2平方英寸铜层+多通孔）确保结温≤125°C。

‌5. 文档结构‌
包含特性说明、电气参数、典型性能曲线、应用电路（如晶体接口设计）、电源旁路建议及封装信息，完整覆盖硬件设计需求。