LMK04102 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：lmk04102.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（含LMK04100/01/02/10/11/31/33等型号）是德州仪器（TI）推出的精密时钟调理芯片，采用级联PLL架构，专为低抖动时钟生成、乘法及分配设计。核心特点包括：

• ‌双PLL架构‌：PLL1支持冗余参考输入（CLKin0/1）和信号丢失检测，PLL2集成VCO并支持高达100MHz的相位检测速率。
• ‌多格式输出‌：提供LVPECL/2VPECL、LVDS、LVCMOS格式输出，频率覆盖30.72MHz至983.04MHz。
• ‌工业级性能‌：工作温度-40°C至85°C，3.15V至3.45V供电，48引脚WQFN封装（7.0×7.0×0.8mm）。

‌2. 关键特性‌

• ‌PLL1‌：支持自动/手动参考时钟切换，电荷泵电流可编程（20μA至400μA），窄带宽设计（10Hz–200Hz）优化参考时钟噪声抑制。
• ‌PLL2‌：集成VCO（频率范围1185–2160MHz），支持频率倍增器，宽带宽（50kHz–200kHz）降低高频相位噪声。
• ‌输出配置‌：5个独立可编程通道，支持分频（2–510）、同步（SYNC*引脚）及全局使能（GOE引脚）。

‌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）

‌4. 电气特性‌

• ‌抖动性能‌：12kHz–20MHz积分RMS抖动低至140fs（LVDS@122.88MHz）。
• ‌功耗‌：典型值435mA（全输出使能），支持可编程省电模式。
• ‌接口‌：MICROWIRE（SPI）编程，支持寄存器配置PLL参数、输出格式及分频比。

‌5. 设计支持‌

• ‌环路滤波器‌：PLL2支持集成3/4阶滤波器（可编程R/C值），减少外部元件需求。
• ‌热管理‌：裸露焊盘（DAP）需连接PCB地平面，θJA=27.4°C/W（建议布局散热过孔）。
• ‌参考设计‌：提供晶体振荡器（OSCin）及VCXO连接方案，含环路滤波器计算示例。

‌6. 文档结构‌

• ‌寄存器映射‌：详细描述32位寄存器配置（如R0–R4控制输出分频/使能，R12–R15配置PLL参数）。
• ‌时序图‌：包括uWire编程时序、锁相检测信号（LD）输出选项。
• ‌性能曲线‌：涵盖输出摆幅、噪声基底与频率关系。

‌总结‌：LMK04100系列通过级联PLL和灵活输出配置，为高速通信和数据处理系统提供高精度、低抖动的时钟解决方案，适用于严苛环境下的多频段、多模式应用。