Silicon Labs(芯科科技) Si53xx任意频率精准时钟参考指南(中文)

2020-11-26

SiliconLaboratories任意频率精准时钟系列产品提供在抖动为1ps以下的抖动抑制和时钟倍频/分频的较高性能。本系列的产品是基于Silicon Laboratories的第三代DSPLL技术,该项技术解决了VCXO/VCSOs及闭环滤波器等分立元器件的依赖,高度集成的锁相环提供任意频率下的同步和抖动抑制。在OTN(OTU‐1,OTU‐2,OTU‐3,OTU‐4),OC‐48/STM‐16,OC‐192/STM‐64,OC‐768/STM‐256,GbE,10GbE,光纤通道,10GFC,同步以太网,无线回程,无线点对点通信,广播电视/HDTV(HDSDI,3GSDI),测量,数据探测系统和PFGA/ASIC的参考时钟等,对于参考时钟的抖动容忍较低的应用中,这系列的产品为最佳选择。
Si5316,Si5319,Si5323,Si5324,Si5326,Si5366,及Si5368为抖动抑制的时钟倍频器,为超低抖动抑制发生器,可以提供最低位0.30ps的参考时钟。设备的性能也依赖于输入时钟和输出时钟的路数以及控制方法。Si5316为固定频率,频率抑制引脚可控,可以应用于时钟滤波。Si5323和Si5366为引脚可控的抖动抑制的时钟倍频器。在设计中,这些引脚可控的设备可以在频率查找表格中查找选择,包括在SONET/SDH,ITUG.709前向纠错应用(255/238,255/237,255/236,238/255,237/255,236/255),前兆以太网,10G以太网,1G/2G/4G/8G/10G光纤信道,ATM和广播电视等应用中常用的频率转换。Si5319,Si5324,Si5326,Si5327,Si5368,及Si5369为微处理器控制设备,可通过I²C和SPI接口控制。这些微处理器可控设备接收输入范围为2kHz到710MHz的时钟输入,且带有独立的时钟倍频器,起同步时钟输出范围为2kHz到945MHz,可选频率可达1.4GHz。实际上,任意时钟频率的转换,可以依靠这些数值的组合来完成。独立的分频器对任意输入输出时钟都可用,因此Si5324,Si5326,Si5327及Si5368可以依靠输入不同频率的时钟产生不同频率的输出。Si5316,Si5319,Si5323,Si5326,Si5327,Si5366,Si5368,及Si5369提供动态范围为60Hz到8.4kHz的数字可编程的回路带宽。一个外接(频率为37–41MHz,55–61MHz,109–125.5MHz,或163–180MHz)的参考时钟或者一个低功耗115.285MHz的第三代泛音晶振都需要这些设备来提供超低抖动激发剂抖动抑制。Si5324和Si5369为低频带设备,提供动态范围4到525Hz的用户可编程的环路带宽。
Si5323,Si5324,Si5326,Si5327,Si5366,Si5368,和Si5369支持无间断输入时钟之间的切换符合GR‐253‐CORE和GR‐1244‐CORE,较好的降低了因输入时钟的转变引起输出时钟的相位变化。具有手动,自动可恢复及自动不可恢复三项可供选择。设备监视输入信号的亏损,当在检测到输入时钟脉冲的缺失时便发出LOS警报。该设备也提供PLL状态的监控,当PLL解锁时发出LOL警报。锁相检测算法是根据不断的监控选择输入时钟的相位跟反馈时钟相位的关系来判断。Si5326,Si5366,Si5368,和Si5369通过将输入时钟的频率与一个特定参考输入时钟或者XA/XB输入进行比较,如果结果超出阈值范围,则产生一个频率偏移(FOS)警报。FOS特性应用于同步光纤网/同步数字体系。支持3/3E和同步光纤网两层的最小时钟 (SMC)FOS阈值。
Si5319,Si5323,Si5324,Si5326,Si5366,Si5368,和Si5369具有数字保持功能,这使得设备在输入参考时钟掉电的情况下,仍可保持与掉点前同样的稳定的输出。在数字保持期间,DSPLL会基于历史平均水平产生一个能在其他错误发生之前持续一定时间的时钟频率,这样可以消除在进入保持时间的瞬间变化引起频率和相位的锐变。
Si5322,Si5325,Si5365,和Si5367是频率可变的,低噪声的时钟倍频器,在没有抖动抑制的情况下可实现0.6psRMS。这些设备科提供低噪声的整数时钟的倍频和分数时钟的合成,但是他们不如Si5319/23/24/26/66/68/69这些频率可变设备灵活。设备可以根据输入输出时钟的路数和控制方法来调整。Si5322和Si5365为引脚可控的时钟倍频器。这些设备的频率设计可以根据频率表格进行查找。
虽然对频率的设置有一个很大的动态范围,但是Si5323和Si5366仍格抖动抑制的时钟倍频器提供一个子集可供选择。Si5323和Si5366是微控制器可控的时钟倍频器,可以使用微控制器通过I²C和SPI接口控制。
Si5323和Si5366输入时钟的动态范围为10MHz到710MHz之间,产生同步的倍频独立输出信号,输出信号频率范围为10MHz到945MHz,且可选择频率可到1.4GHz。Si5325和Si5369支持Si5319,Si5324,Si5326,Si5327,Si5368,和Si5369这些抖动抑制时钟倍频器频率转换的一个子集。Si5325和Si5367可以接入不同频率的输入时钟并产生不同频率的输出时钟。Si5322,Si5325,Si5365,和Si5367支持数字可编程的动态范围从150kHz到1.3MHz的闭环带宽。这些芯片不需要额外的外接器件,且具有如上文描述的LOS和FOS监控器。
Si5374和Si5375是Si5324和Si5319各自对应的DSPLL升级的版本。其芯片内部的四个DSPLL可以完全单独工作。他们唯一共享的资源为总线和公用的XA/XB抖动参考晶振。Si5375有4个单输入单输出的DSPLL组成。Si5374由4个低环路带宽的双输入双输出的DSPLL组成。
任意频率的精准时钟可通过信号格式编程选择LVPECL,LVDS,CML和CMOS四种负载形式的时钟输出。若信号格式选为CMOS,每个差分输出缓冲器产生2个同频通向的CMOS时钟。对于系统级调试,PLL旁路模式可通过选择的输入时钟直接产生输出时钟,绕开内部PLL。
SiliconLaboratories提供一个基于PC的实用软件,名为 “DSPLLsim”,它可以来为任意频率精准时钟系列芯片提
Si53xx-RMRev. 0.513供有效的频率计划和闭环带宽设置。对于微处理器可控的芯片,DSPLLsim可以结合输入频率/时钟乘法倍数,提供最佳的PLL配置产生最小相位噪声和实现最低功耗。

Silicon Labs

SI5368A-C-GQSI5366-C-GQSi5365Si5367A-C-GQSi536xSi5366Si5367ASi5365-C-GQSi5369ASI5369A-C-GQRSi5368ASi5320-H-BLSI5327B-C-GMSi5326C-B-GMSI5321-H-BLSi5323-C-GMSi5320Si5321Si5326B-B-GMSi5322Si5328C-C-GMSi5323Si532xSi5326A-C-GMSI5320-G-BCSI5324A-C-GMSI5323-B-GMSi5327BSi5325ASI5322-C-GMRSI5324C-C-GMSi5322-C-GMSi5326C-C-GMSI5321-H-GLSI5324ASi5325A-C-GMSi5328B-C-GMSI5326B-C-GMSi5324CSI5326B-C-GMRSi5328BSi5326ASi5328CSi5326BSi5326A-B-GMSi5326CSI5317D-C-GMRSi5315A-C-GMSi5319BSi5316-C-GMSi531xSI5319B-C-GMSi5316Si5315ASi5317D

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