Microchip Technology DSC12X2/3/4标准时钟振荡器采用 硅MEMS技术来降低近端噪声，并提供出色的抖动性能。该振荡器可在宽电源电压和温度范围内提供稳定性。这些MEMS振荡器无需石英或SAW技术。这大大提高了可靠性并加快了产品开发速度。该器件符合各种通信、存储和网络应用的严格时钟性能标准。

数据手册：*附件：Microchip Technology DSC12X2，3，4标准时钟振荡器数据手册.pdf

特性

• 超低RMS相位抖动：<650fs（典型值）
• 高稳定性：±20ppm、±25ppm、±50ppm
• 宽工作温度范围
  • 汽车温度范围：–40°C至+125°C（仅DSC12x3 LVDS）
  • 扩展工业温度范围：-40°C至+105°C
  • 工业温度范围：-40°C至+85°C
  • 商用温度范围：-20°C至+70°C
• 支持LVPECL、LVDS或HCSL差分输出
• 符合PCIe Gen1-5标准的输出
• 宽频率范围：2.5MHz至450MHz
• 小尺寸的行业标准占位
  • 2.5mm x 2.0mm
  • 3.2mm x 2.5mm
  • 5.0mm x 3.2mm
  • 7.0mm x 5.0mm
• 出色的抗冲击和抗振动性
  • 符合MIL-STD-883标准
• 可靠性高
  • MTF比石英振荡器高20倍
• 电源电压范围：2.25V至3.63V
• 待机、频率选择和输出使能功能
• 无铅，符合RoHS指令

框图

Microchip DSC12X2/3/4高性能差分MEMS振荡器技术解析

一、产品概述与核心特性

Microchip DSC12X2/3/4系列是基于硅MEMS技术的高性能振荡器，代表了时钟源技术的重大进步。相比传统石英振荡器，该系列产品具有多项显著优势：

• ‌超低相位抖动‌：典型值<650 fs RMS，满足高速串行通信的严格要求
• ‌卓越频率稳定性‌：提供±20 ppm、±25 ppm和±50 ppm三种精度等级
• ‌宽温度范围‌：
  • 汽车级：-40°C至+125°C（仅DSC12x3 LVDS型号）
  • 扩展工业级：-40°C至+105°C
  • 标准工业级：-40°C至+85°C
  • 商业级：-20°C至+70°C
• ‌多重输出协议支持‌：LVPECL(DSC12x2)、LVDS(DSC12x3)、HCSL(DSC12x4)
• ‌PCIe全兼容‌：支持Gen1至Gen5所有版本标准

二、关键技术创新

1. MEMS谐振器技术

该系列采用最新一代硅MEMS技术，消除了对石英或SAW器件的依赖，具有：

• 降低近端噪声
• 在宽电源电压和温度范围内保持优异的抖动和稳定性
• 可靠性比石英振荡器高20倍(MTF指标)
• 显著缩短产品开发周期

2. 智能控制功能

通过引脚1或2的多功能控制接口，可实现：

• ‌待机模式‌(STDBY低电平)：完全断电
• ‌输出使能‌(OE低电平)：三态输出
• ‌频率选择‌(FS高/低电平)：支持双频切换

三、电气特性详解

1. 基本参数

• ‌供电范围‌：2.25V至3.63V
• ‌频率范围‌：2.5 MHz至450 MHz
• ‌启动时间‌：5.5-6 ms（从90% VDD到有效时钟输出）
• ‌老化率‌：
  • 第一年@25°C：±5 ppm
  • 后续每年：±1 ppm

2. 协议特定性能

LVPECL(DSC12x2)：

• 输出摆幅：800 mV(典型，单端)
• 上升/下降时间：200/250 ps(20%-80%)
• 周期抖动：2.0 ps(典型@156.25MHz)

LVDS(DSC12x3)：

• 输出偏移电压：1.15-1.35V
• 输出摆幅：350 mV(典型，单端)
• 集成相位噪声：0.65 psRMS(12kHz-20MHz)

HCSL(DSC12x4)：

• 输出摆幅：675 mV(典型)
• 需33Ω串联电阻抑制振铃
• PCIe Gen5抖动：0.043 psRMS(32 GHz)

四、典型应用设计指南

1. 电路设计要点

• ‌电源滤波‌：必须使用0.1μF去耦电容
• ‌终端匹配‌：
  • LVPECL：采用戴维南终端(3.3V操作时100Ω+82Ω组合)
  • LVDS：标准100Ω差分终端
  • HCSL：33Ω串联电阻+50Ω终端

2. PCB布局建议

• 采用推荐的6层板布局
• 关键信号线长度匹配
• 密集放置电源旁路电容
• 通过地孔连接至内层地平面

3. 热管理考虑

• 最大结温：+150°C
• 存储温度范围：-55°C至+150°C
• 焊接峰值温度：255°C-260°C(40秒内)

五、应用场景分析

1. ‌高速网络设备‌：
   • 100G以太网PHY时钟
   • 存储区域网络(SAN)时序控制
   • 无源光网络(PON)OLT/ONU同步
2. ‌视频与显示系统‌：
   • HD/SD-SDI视频时钟生成
   • DisplayPort链路时钟
   • 视频墙同步控制
3. ‌PCIe系统‌：
   • 根复合体参考时钟
   • 交换机时钟分配
   • NVMe存储控制器时序