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让电子系统的心跳更加强劲

作者:时间:2019-11-11来源:电子产品世界收藏

2005年,IDT收购集成电路系统(ICS)业务后成为业界领先的时序集成电路解决方案供应商。而在今年3月正式完成对IDT的收购之后,其丰富的分发和合成器产品、以及尖端系统时序解决方案均纳入瑞萨电子旗下,从而使瑞萨具备了业界最低相位噪声和最高性能,最丰富最全面的时钟产品组合,能满足几乎任何应用的任何严苛的系统需求。

本文引用地址:http://www.c3dnow.com/article/201911/406932.htm

“时钟IC”是一个广义上的术语,用于描述可在电子系统中生成、调制、操纵、分发或控制计时信号的集成电路。在电平高和低状态之间振荡,并被用作节拍器来协调电路,这是时钟计时信号最基本的职责。然而,在目前最先进的系统中应用时,时钟IC还必须能够生成精确的时钟脉冲,并持续可靠地分发该信号以供系统中的各种计时设备使用。当以如此之高的速度运行时,系统设计和环境因素使保持信号质量变得极富挑战性,通常会导致较高的位错误率(BER)和系统性能降级。

(Oscillator)

瑞萨提供(XO)。其中XL、XA(满足AEC-Q200标准)和XU属于高性能系列,采用行业标准封装(3.2 x 2.5mm、5 x 3.2mm、7 x 5mm)和引脚,可提供HCMOS、LVPECL、LVDS 和HCSL输出。XU和XL/XA系列分别拥有300fs和750fs RMS相位抖动(12kHz-20MHz),同时提供±20ppm/±25ppm/±50ppm/±100ppm的精度选项、以及16kHz至1.5GHz的自定义频率,适用于网络、可视系统、信息娱乐、通信、数据 I/O、存储和服务器等相关应用。

今年5月推出的新型ProXO系列可编程、超低噪声时钟振荡器,则具有加速器卡、100G和400G交换机以及数据中心、通信基础设施和工业应用中使用的光学收发器所需的关键低相位噪声时钟功能,ProXO支持多种封装、具有低于120fs相位抖动性能、允许1.8V-3.3V输入电压、内置独立谐振器、可在线配置五种可选输出类型(LVDS、CML、LVPECL、LVCMOS和HSCL)、输出频率亦可在线设置等特点,最大可能的满足客户的高性能、灵活可变和可靠性方面的要求。

时钟产生(Clock Generator)

l       可编程时钟发生器

可编程时钟发生器(也被称为可编程计时装置)可帮助设计人员通过取代晶体、振荡器、和含有单一计时装置的缓冲器的方式节省电路板空间和成本,这使得它们极其适合于消费品、数据通信、电信和计算等应用。瑞萨的可编程时钟发生器系列包括通用频率转换器(UFT)、FemtoClock NG、MicroClock以及VersaClock等系列,每种产品均提供不同级别的抖动性能、能耗、灵活性以及成本,最大可能满足不同应用需求的客户。

——MicroClock时钟发生器

微型可编程时钟发生器(MicroClock)最新产品5X1503和5L1503非常适合用于需要小尺寸和超低功耗的紧凑型便携式产品应用。5X1503/5L1503器件的尺寸仅为2.0 x 2.0mm,可显著缩减80%以上的电路板面积,具有3路独立可编程LVCMOS输出,输出频率高达100MHz且部分产品支持展频(Spread spectrum)功能。另外,该时钟发生器的三路输出均支持32.768kHz实时参考时钟(RTC),并且在省电模式下仅需消耗1µA电流,可让装置单靠一颗220mAh钮扣电池就能运行12年以上。

——VersaClock 3S

VersaClock 3S系列可编程时钟发生器集低功耗、高灵活性和高性能于一身,可通过替代多个分立式时钟组件简化设计,也可以通过降低BOM和缩小电路板空间来降低成本,从而为消费类电子产品、数据通信、电信以及网络应用提供了前所未有的多样性。

该产品系列可支持从1.8到3.3V的工作电压、差分(LVPECL/HCSL/LVDS/LP-HCSL)和 LVCMOS输出类型、支持高达3个PLL和多个分数分频器,以便能够准确生成几乎任何频率。产品可满足各种系统要求,如取代振荡器、支持PCIe Gen 1/2/3,同时具有极低的功耗。

——VersaClock 6系列

该系列为VersaClock 3S的升级产品,除了具备VersaClock 3S的特点外,其具备更好的RMS相位抖动(低于500fs)和更宽的输出时钟频率范围(

 1kHz to 350MHz)。其浮点型分频器支持更精细的输出频率要求,内置OTP可提供4种预配置和支持通过I2C总线进行在线配置,同时符合PCIe Gen 1/2/3/4标准。

l        PCIe 时钟发生器

PCIe作为高速串行通信接口,其 PCIe Gen4 协议最高速度可达16Gb/s。与任何串行通信接口一样,相位抖动是最关键的时钟参数,这使得PCIe时钟发生器成为PCIe设计的关键器件之一,是系统性能和可靠性的决定因素。PCIe系统如果使用低性能时钟链接可能趋向于低于标榜的吞吐量,或发生大量链接错误,从而必须重新发送数据,甚至会无法正常工作。

瑞萨PCIe时钟发生器提供1 到8个输出端,完全满足PCIe 1/2/3/4 规格要求 。集成式终端可将输出直接连接至传输线路,从而节省大量电路板空间。此外,瑞萨还提供1。5V、1。8V 或3。3V版本的高性能时钟发生器,使设计人员能够从其芯片的FPGA或系统中的同一电源向PCIe时钟发生器供电。

l        EXCALIBUR系列

该系列属于超低噪声时钟发生器,8V4xNS0x12 FemtoClock时钟发生器系列在四组独立的分频器中设有12路输出,具有三个整数输出分频器和一个小数输出分频器,支持频率高达2500MHz的以太网、同步光纤网络(SONET)以及通用公共无线电接口(CPRI),无需单独的时钟域和扇出缓冲器,因此降低了物料清单(BOM)成本并简化了设计,适用于通信和数据通信市场的高性能时序,尤其适用于需要极低相位噪声的应用。

时钟分配(Clock Distribution)

时钟分配产品用于在使用或不使用锁相环路(PLL)的情况下,在系统中调节、扇出并分配时钟信号。这些器件非常适合于大多数输入信号质量良好的应用,其目标是缓冲、扇出、分配或多路复用输入信号。单输出时钟缓冲器还用于将时钟从一个信号标准转化成另一个标准(例如将LVCMOS输入转化成LVPECL输出)。

作为计时解决方案的行业领导者,瑞萨提供丰富的时钟缓冲器、时钟分配和多路复用器解决方案组合,这些器件支持的最常见的LVDS、LVPECL、HCSL、LVCMOS、CML、HSTL、SSTL等类型,可满足几乎任何应用的需求。

5PB11xx系列是低功耗LVCMOS扇出缓冲器的典型代表。新缓冲器可提供2、4、6、8和10路LVCMOS输出,并可以支持1。8V、2。5V和3。3V的电源和输出,其均方根附加相位抖动(12kHz至20MHz)不到50fs,并且只有14mA的内核电流消耗。与竞争产品相比,可为系统设计师提供更大的抖动容限,帮助他们满足系统时钟的要求。新缓冲器系列所有器件均采用2mm×2mm DFN 8引脚封装,也均可在-40℃至105℃的扩展温度下工作,适合于高端消费电子产品、工业、数据通信、电信和计算等时序应用。

而5P83904是一颗具备1-4路无源晶体输入的高性能LVCMOS扇形输出缓冲器,采用标准TSSOP或小型QFN封装,可在1。8V到3。3V电源之间工作。该器件支持10MHz到40MHz的无源本振晶体输入,并可输出同类最佳相位噪声性能的LVCMOS时钟。此外,5P83904具有同步无故障输出启用功能,可在启用或禁用输出时消除任何中间错误输出时钟周期。

IDT PCIe分配器则拥有2到19路不等的输出范围,能够满足PCI Express Gen 1、Gen 2、Gen 3和Gen 4的要求。IDT提供内置PLL的PCIe分配器以满足零时延要求或无内置PLL的PCIe分配器等多种选择,同时其输出端还内置不同阻值(33Ω/85Ω/100Ω)的端接电阻以降低客户电路板设计难度、减小电路板尺寸和提高系统可靠性。以9DBL0941为例,这是瑞萨3.3V全功能PCIE时钟系列的一个成员,支持PCIE Gen1-4共模时钟(CC)和PCIE独立展频时钟(SRIS)系统,其输出端还提供了100Ω的端接电阻。

抖动衰减器(Jitter Attenuator)

抖动衰减器可从一个或多个输入时钟信号中消除不需要的噪声,从而满足严苛的时钟抖动需求。该系列产品的不同型号使用 VCXO 或简单晶体作为参考,支持使用固定频率晶体。此外,抖动衰减器产品还包括频率转换部分,支持输出频率与输入频率完全不同。这种输入-输出频率可根据所选器件采用整数分频或浮点型分频。该系列中的器件均支持灵活分频,从而提供多种独立频率。

将抖动衰减器和频率转换器集成在一起的做法简化了电路,同时也将物料清单(BOM)减至最少。 瑞萨丰富的抖动衰减器和频率转换器产品组合具有不同级别的性能、功耗和可编程性,支持各种单端和差分信号级,如 LVCMOS、LVPECL、LVDS、HCSL、HSTL 或 SSTL等,可以满足几乎任何应用的需求。

8T49N240 FemtoClock® NG通用频率转换器设有单通道浮点反馈PLL,可用作抖动衰减器或频率合成器的频率转换器。8T49N240配有三个整数和一个浮点输出分频器,最多可产生四个不同的输出频率(8kHz至867MHz)。这些频率完全独立于输入时钟参考频率和晶体参考频率,输出可以在LVPECL、LVDS、HCSL或LVCMOS输出电平之间进行灵活选择。



关键词: 晶体振荡器 时钟

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