‌PCIe时钟缓冲器SY7560x系列技术解析与应用指南

Microchip Technology SY75602、SY75603和SY75604 PCIe时钟缓冲器是扇出缓冲器，提供有超低附加抖动：PCIe 5.0的为10fs，PCIe 3.0/4.0的为20fs，12kHz至20MHz频段内为52fs。SY75602、SY75603和SY75604时钟缓冲器可以用于所有PCIe 1/2/3/4/5公共时钟和SRIS应用。这些器件嵌入了低压差稳压器 (LDO)，可实现出色的电源噪声抑制。SY75602、SY75603和SY75604时钟缓冲器支持1.8V、2.5V和3.3V电源，电源容差为±10%，超过“PCIe卡机电规范”要求的±9%。

数据手册；*附件：Microchip Technology SY75602、SY75603、SY75604 PCIe时钟缓冲器数据手册.pdf

双输出SY75602 PCIe时钟缓冲器采用微型1.4mm x 1.6mm VDFN封装。双输出SY75603和四输出SY75604采用紧凑型3.0mm x 3.0mm VQFN封装。SY75603和SY75604还具有无干扰每输出启用/禁用控制硬件引脚。

Microchip Technology SY7560x PCIe时钟缓冲器具有-40°C至+105°C扩展工作温度范围。

特性

• 两个 (SY75602A/02B/603A/03B) 和四个 (SY75604A/04B) PCIe 1.0、2.0、3.0、4.0和5.0兼容输出。
• 10fs超低附加抖动 (PCIe Gen5)
• 支持高达250MHz的频率
• 对扩频透明
• 支持1.8V±10%、2.5V±10%和3.3V±10%电源
• 输出低功耗HCSL，带嵌入式85Ω (SY75602A/03A/04A) 和100Ω (SY75602B/03B/04B) 端接电阻
• 在SY75603/604上有单独的无干扰输出使能 (OExb) 控制引脚
• 接受直流耦合HCSL输入信号和交流耦合PECL、LVDS和CML
• 扩展温度范围：-40°C至+105°C
• 封装选项
  • 1.4mm x 1.6mm x 0.9mm VDFN (SY75602A/02B)
  • 3.0mm x 3.0mm x 0.9mm VQFN (SY75603A/03B/604A/04B)

引脚分配

框图

SY75602封装外形

SY75603和SY75604封装外形

PCIe时钟缓冲器SY7560x系列技术解析与应用指南‌

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‌一、核心特性与行业定位‌

Microchip SY75602/03/04系列是专为PCIe 1.0至5.0设计的超低附加抖动时钟缓冲器，其核心优势包括：

• ‌超低抖动性能‌：10 fs（PCIe 5.0）、20 fs（PCIe 3.0/4.0），满足高速串行总线对时序精度的严苛要求
• ‌多协议兼容性‌：支持DC耦合HCSL输入及AC耦合PECL/LVDS/CML信号，适应不同系统架构
• ‌灵活供电设计‌：1.8V/2.5V/3.3V ±10%宽电压输入，集成LDO提升电源噪声抑制能力
• ‌小型化封装‌：SY75602采用1.4×1.6mm VDFN（业界最小PCIe时钟缓冲器），SY75603/04采用3×3mm VQFN

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‌二、关键技术创新解析‌

1. 抖动抑制技术

• ‌相位噪声优化‌：典型相位噪声曲线显示在100MHz时钟下，12kHz-20MHz带内RMS抖动仅52fs
• ‌电源噪声隔离‌：70dB PSNRR（100kHz噪声注入）确保电源波动不影响时钟质量
• ‌终端集成设计‌：内置85Ω/100Ω差分终端电阻（A/B版本差异），减少PCB布局阻抗失配

2. 动态控制功能

• ‌无毛刺输出使能‌：SY75603/04支持独立OE控制引脚，3.5个时钟周期完成使能/禁用切换（需4个时钟上升沿同步）
• ‌自适应输入处理‌：30mV滞回电压防止输入悬空时的随机抖动，支持0-250MHz全频率范围输入

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‌三、典型应用场景设计要点‌

1. PCIe扩展卡设计

• ‌布局建议‌：VQFN封装需注意ePad接地导热，ΨJT=5°C/W（3×3mm封装）
• ‌信号完整性‌：差分走线阻抗匹配85Ω/100Ω（对应A/B版本），参考图4-4的嵌入式终端结构

2. 服务器时钟树设计

• ‌多器件同步‌：器件间输出偏斜<50ps，建议采用星型拓扑降低时钟分布偏差
• ‌热管理‌：θJA=35.7°C/W（无气流），高速场景需增加散热过孔

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‌四、电气参数深度解读‌

关键参数	SY75602A/03A/04A (85Ω)	SY75602B/03B/04B (100Ω)	PCIe规范要求
输出电流消耗	4.0mA (典型)	3.5mA (典型)	-
交叉点电压容差	±140mV	±140mV	<±150mV
使能响应时间	3.5时钟周期	3.5时钟周期	-
工作温度范围	-40°C至+105°C	-40°C至+105°C	商用级

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‌五、设计验证参考‌

1. ‌测试负载规范‌（图1-7）：
   • 15dB@4GHz衰减的差分走线
   • 终端配置2pF±5%电容，需使用单端探头测量
2. ‌眼图测试条件‌：
   • 测量窗口：-150mV至+150mV（差分）
   • 上升/下降时间要求：1-4V/ns（单调性验证）

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‌六、选型指南‌

型号	输出数	封装尺寸	终端阻抗	特色功能
SY75602ATWL	2	1.4×1.6mm VDFN	85Ω	超紧凑设计
SY75604BTWL	4	3×3mm VQFN	100Ω	全输出独立使能

该系列器件已通过PCI-SIG认证，可加速产品合规性测试流程。建议高速设计优先选择B版本（100Ω）以降低反射损耗。