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數(shù)據(jù)通信的“指揮官”!

發(fā)布時(shí)間:2023-01-10 來(lái)源:矽力杰 責(zé)任編輯:wenwei

【導(dǎo)讀】數(shù)據(jù)通信快速發(fā)展,相關(guān)應(yīng)用迅速普及,為滿足海量的數(shù)據(jù)吞吐需求,改善傳輸延時(shí),通信系統(tǒng)和數(shù)據(jù)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(tǒng)和數(shù)據(jù)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(tǒng)的誤碼率和穩(wěn)定性。


5G通信與時(shí)鐘同步


5G基站設(shè)備相比于4G基站,設(shè)備的功耗和傳輸容量增加,基站站點(diǎn)的配套設(shè)備需要進(jìn)行相應(yīng)的升級(jí)擴(kuò)容。通過(guò)采用多載波聚合和大規(guī)模天線陣列等技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)高速率、低延時(shí)。它匯聚了多頻點(diǎn)協(xié)同傳輸數(shù)據(jù)和多天線通道同步收發(fā)數(shù)據(jù)等技術(shù),而這些技術(shù)都對(duì)時(shí)鐘有高度嚴(yán)格的同步要求。


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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(qiáng)大的頻率合成、抖動(dòng)濾除、超低時(shí)延等功能。廣泛應(yīng)用于5G AAU,小基站,通信系統(tǒng),服務(wù)器等。有效滿足各類通信設(shè)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(nèi)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(shù)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(duì)

●  可選擇的外部晶體或單端輸入?yún)⒖荚?/p>

●  為25MHz并聯(lián)諧振晶體設(shè)計(jì)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


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如圖為SQ82201系統(tǒng)框圖,SQ82201能夠通過(guò)硬件管腳選擇本地?zé)o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。


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傳統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,各個(gè)數(shù)字芯片需要的工作時(shí)鐘信號(hào)頻率各不相同。在設(shè)計(jì)中采用多個(gè)獨(dú)立的晶振時(shí)鐘源給各個(gè)數(shù)字芯片提供時(shí)鐘信號(hào),往往會(huì)造成系統(tǒng)成本高,電路板面積大,設(shè)計(jì)復(fù)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(tǒng)設(shè)計(jì)帶來(lái)額外的開銷。


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當(dāng)系統(tǒng)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(nèi)部集成整數(shù)分頻器,可實(shí)現(xiàn)輸出多路頻率各不相同的高性能時(shí)鐘,滿足系統(tǒng)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,有助于滿足現(xiàn)有和未來(lái)的基站通信的設(shè)計(jì)需求。


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應(yīng)用場(chǎng)景


在衡量時(shí)鐘信號(hào)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(hào)短期頻率穩(wěn)定度。


SQ82201差分輸出抖動(dòng)分別如下所示:


156.25MHz: 109fs (12kHz~20MHz)


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100MHz: 116fs (12KHz~20MHz)


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目前主流的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中,由于各個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)速率、收發(fā)通道時(shí)鐘恢復(fù)電路的帶寬不同,對(duì)于鏈路時(shí)鐘抖動(dòng)的要求和積分帶寬會(huì)略有不同。


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SQ82201優(yōu)越的抖動(dòng)性能,符合當(dāng)前所有主流通信系統(tǒng)時(shí)鐘抖動(dòng)的要求,為客戶提供高集成度,極簡(jiǎn)外圍電路的時(shí)鐘發(fā)生器解決方案,有效滿足5G通信等應(yīng)用領(lǐng)域的時(shí)鐘同步需求。


來(lái)源:矽力杰



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