‌LMK03000系列精密时钟调节器技术文档总结

LMK03000系列精密时钟调节器结合了抖动功能参考时钟的清洁/再调节、乘法和分配。器件集成了压控振荡器 （VCO）、高性能 Integer-N 锁相环（PLL）、部分集成环路滤波器以及各种 LVDS 和 LVPECL 中的多达 8 个输出 组合。
*附件：lmk03033.pdf

VCO 输出可选择在 Fout 端口上访问。在内部，VCO 输出通过 VCO 分频器为各种时钟分配模块供电。

每个时钟分配块包括一个可编程分频器、一个相位同步电路、一个可编程延迟、一个时钟输出多路复用器以及一个 LVDS 或 LVPECL 输出缓冲器。这允许将多个与整数相关和相位调整的基准副本分发到八个系统组件。

时钟调节器采用 48 引脚 WQFN 封装，封装兼容同一系列中的其他时钟设备。

特性

• 集成VCO，具有极低的本底相位噪声
• 集成整数N分频联，具有-224 dBc/Hz的出色归一化相位噪声贡献
• VCO分频器值为2至8（所有分频）
• 通道分频器值为 1、2 至 510（偶数分频）
• LVDS和LVPECL时钟输出
• 部分集成环路滤波器
• 每个时钟输出上都有专用的分频器和延迟模块
• 引脚兼容系列时钟器件
• 3.15 至 3.45 V 工作电压
• 封装：48引脚WQFN（7.0 x 7.0 x 0.8 mm）
• 200 fs RMS 时钟发生器性能（10 Hz 至 20 MHz），具有干净的输入时钟

参数

方框图

‌1. 产品概述‌
LMK03000系列是德州仪器（TI）推出的高集成度精密时钟调节器，集成了压控振荡器（VCO）、整数分频锁相环（PLL）、部分环路滤波器及多路时钟输出分配模块。主要功能包括：

• ‌时钟抖动清理/重整‌
• ‌参考时钟倍频与分配‌
• ‌支持LVDS/LVPECL输出‌（3-8路，依型号不同）
• ‌48引脚WQFN封装‌（7.0×7.0×0.8 mm），兼容同系列其他器件

‌2. 核心特性‌

• ‌超低相位噪声‌：VCO相位噪声低至-156.9 dBc/Hz（10 MHz偏移，LMK03000C型号）
• ‌灵活分频配置‌：
  • VCO分频值：2至8（全整数分频）
  • 通道分频值：1或2至510（偶数分频）
• ‌可编程延迟‌：每路输出独立延迟调节（步长150 ps，最大2250 ps）
• ‌工作电压‌：3.15–3.45 V
• ‌典型应用‌：数据转换器时钟、网络设备（SONET/SDH）、无线基础设施、医疗仪器等

‌3. 关键模块说明‌

• ‌集成VCO‌：
  • 频率范围依型号不同（如LMK03033C为1843–2160 MHz）
  • 需通过R15寄存器编程激活频率校准算法，温度漂移需控制在±125°C内以维持锁定
• ‌PLL性能‌：
  • 归一化相位噪声贡献低至-224 dBc/Hz
  • 支持1×至32×电荷泵增益可调
• ‌时钟输出‌：
  • 支持同步功能（SYNC*引脚控制）
  • 输出状态可通过GOE引脚或寄存器全局控制

‌4. 电气特性‌

• ‌RMS抖动‌：
  • 清洁输入时钟下可达200 fs（10 Hz–20 MHz带宽）
  • 分布路径附加抖动：20 fs（旁路模式）至75 fs（分频模式）
• ‌输出驱动能力‌：
  • LVDS差分电压：250–450 mV
  • LVPECL差分电压：660–965 mV

‌5. 设计支持‌

• ‌环路滤波器‌：部分集成（R3/R4/C3/C4），需外接R2/C1/C2完成设计
• ‌热管理‌：建议PCB设计采用多通孔连接散热焊盘至地平面
• ‌编程接口‌：通过MICROWIRE协议（CLKuWire/DATAuWire/LEuWire）配置32位寄存器

‌6. 典型应用电路‌

• 参考时钟输入需AC耦合（OSCin/OSCin*）
• LVPECL输出需外接120Ω发射极电阻提供DC路径
• 推荐使用TI的Clock Conditioner设计工具优化环路参数