【導讀】數據通信快速發(fā)展，相關(guān)應用迅速普及，為滿(mǎn)足海量的數據吞吐需求，改善傳輸延時(shí)，通信系統和數據中心的傳輸速度和處理能力變得至關(guān)重要。時(shí)鐘芯片作為這些高性能通信系統和數據中心中必不可少的核心芯片，其性能及可靠性將直接影響系統的誤碼率和穩定性。
5G通信與時(shí)鐘同步
5G基站設備相比于4G基站，設備的功耗和傳輸容量增加，基站站點(diǎn)的配套設備需要進(jìn)行相應的升級擴容。通過(guò)采用多載波聚合和大規模天線(xiàn)陣列等技術(shù)來(lái)實(shí)現高速率、低延時(shí)。它匯聚了多頻點(diǎn)協(xié)同傳輸數據和多天線(xiàn)通道同步收發(fā)數據等技術(shù)，而這些技術(shù)都對時(shí)鐘有高度嚴格的同步要求。
矽力杰最新推出SQ82201 是一款10路輸出的高性能時(shí)鐘發(fā)生器，集成模擬鎖相環(huán)，具有強大的頻率合成、抖動(dòng)濾除、超低時(shí)延等功能。廣泛應用于5G AAU，小基站，通信系統，服務(wù)器等。有效滿(mǎn)足各類(lèi)通信設備的時(shí)鐘同步需求。
矽力杰時(shí)鐘發(fā)生器方案
SQ82201 是一款10路輸出的高性能時(shí)鐘發(fā)生器，其中包括3路LVPECL差分輸出和7路單端輸出。SQ82201內部集成低噪聲鑒相器(PFD)，電荷泵(CP)，環(huán)路濾波器，低相位噪聲高頻壓控振蕩器(VCO)和輸出整數分頻器。
SQ82201
高性能10路輸出時(shí)鐘發(fā)生器
● 7路單端LVCMOS輸出：
○ 一個(gè)單端LVCMOS的33.33 MHz CPU時(shí)鐘
○ 六路單端LVCMOS輸出用于參考時(shí)鐘緩沖
● 3路差分LVPECL輸出對
● 可選擇的外部晶體或單端輸入參考源
● 為25MHz并聯(lián)諧振晶體設計的晶振接口
● 156.25MHz輸出, RMS相位抖動(dòng): <0.15ps (12kHz~20MHz)
● 電源噪聲抑制PSRR: -80dBc
● 電源電壓: 3.3V
● 緊湊型封裝: QFN6×6-40
● 工作溫度: -40~85°C
如圖為SQ82201系統框圖，SQ82201能夠通過(guò)硬件管腳選擇本地無(wú)源晶振或者外部參考時(shí)鐘。同時(shí)也支持通過(guò)硬件管腳選擇輸出頻點(diǎn)組合以及輸出使能。
傳統的系統設計中，各個(gè)數字芯片需要的工作時(shí)鐘信號頻率各不相同。在設計中采用多個(gè)獨立的晶振時(shí)鐘源給各個(gè)數字芯片提供時(shí)鐘信號，往往會(huì )造成系統成本高，電路板面積大，設計復雜，且會(huì )產(chǎn)生各芯片間時(shí)鐘無(wú)法同步的問(wèn)題，給系統設計帶來(lái)額外的開(kāi)銷(xiāo)。
當系統采用SQ82201時(shí)鐘發(fā)生器，即可通過(guò)其中的高性能高頻VCO鎖定輸入選定的參考時(shí)鐘。同時(shí)產(chǎn)品內部集成整數分頻器，可實(shí)現輸出多路頻率各不相同的高性能時(shí)鐘，滿(mǎn)足系統多個(gè)芯片的時(shí)鐘頻點(diǎn)和性能需求。高集成度的時(shí)鐘發(fā)生器，能夠進(jìn)一步縮小芯片及外圍電路尺寸，有助于滿(mǎn)足現有和未來(lái)的基站通信的設計需求。
應用場(chǎng)景
在衡量時(shí)鐘信號質(zhì)量時(shí)經(jīng)常會(huì )提到抖動(dòng)和相位噪聲，二者分別從時(shí)域和頻域的維度表征時(shí)鐘信號短期頻率穩定度。
SQ82201差分輸出抖動(dòng)分別如下所示：
156.25MHz: 109fs (12kHz~20MHz)
100MHz: 116fs (12KHz~20MHz)
目前主流的數據通信系統中，由于各個(gè)系統的數據速率、收發(fā)通道時(shí)鐘恢復電路的帶寬不同，對于鏈路時(shí)鐘抖動(dòng)的要求和積分帶寬會(huì )略有不同。
SQ82201優(yōu)越的抖動(dòng)性能，符合當前所有主流通信系統時(shí)鐘抖動(dòng)的要求，為客戶(hù)提供高集成度，極簡(jiǎn)外圍電路的時(shí)鐘發(fā)生器解決方案，有效滿(mǎn)足5G通信等應用領(lǐng)域的時(shí)鐘同步需求。
來(lái)源：矽力杰
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