【经验】一种去抖时钟信号发生器SI5345匹配问题引起的失锁问题解决方法
SILICON LABS公司推出的高性能去抖时钟信号发生器SI5345是一款经典的时钟产品，目前已经应用于各种通信、工业、医疗、仪器等行业中，其强大的抖动抑制能力让同行产品相形见绌，这得益于其集成的第四代高性能DSPLL核心技术。有如此优良的表现，使得SI5345的应用越来越多，但是工程师们在使用SI5345的时候也碰到一些应用问题，需要引起大家的注意。下面就是一侧工程师调试时碰到的关于输入匹配的应用问题案例。
工程师采用2片SI5345级联的方式用来测试多种通信业务，先将第一片SI5345的输出644.53125 MHz作为第二片SI5345的输入时钟，实现第一片和第二片SI5345的源同步设计。测试框图如下图1所示。
图1 两片SI5345级联测试框图
在测试时，发现第一片SI5345可以正常锁定晶振源，而第二片SI5345却始终无法锁定第一片SI5345输出的644.53125M时钟，这时第二片芯片进入到了保持或者free run模式，在这种模式下，第二片锁定的是SI5345本身的XA/XB时钟，与第一片的锁定源（晶振）不一致，因此达不到源同步设计需求。现场测试时，使用眼图仪测试第二片输出的时钟眼图开口不佳，使用频率计同步测试确定频率中心频率在漂移（不同步）。现场检查客户的时钟配置频率计划，CBPro软件显示没有错误、告警，不应该是频率配置问题导致第二片SI5345失锁，况且两片SI5345使用配置完全一致。检查用户烧入的初始化寄存器及烧入流程，没有发现有寄存器及烧写流程错误。检查客户的原理图，发现客户第一片输入的是晶振输入，输入端是差分LVPECL格式，第二片SI5345输入是单端LVCMOS时钟直接输入，检查客户的单端输入匹配电路，发现CLKIN输入P+端串联100nF电容后直接输入，P-端则串联100nF后直接接地，是典型的LVCMOS的AC单端耦合接入方式（如图2），第一片的输出则是LVPECL格式（图3），两者完全不匹配，这应该是导致失锁的根本原因。正确的接法应该是级联的两片SI5345的输入输出完全匹配，即第一片的SI5345输出和第二片的输入均采用LVPECL匹配电路或者均采用LVCMOS单端耦合电路。后来在评估板进一步验证确定是匹配问题。
SI5345的设计需要严格按照参考手册推荐的参考电路及PCB布线规则设计，这样不仅可以避免设计错误，同时也会获得最佳的抖动输出，最大限度的降低设计的风险。
图2 AC单端耦合接入 图3 AC差分耦合输出
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棒棒猫 Lv6. 高级专家 2019-02-26学习了 -
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行行摄摄 Lv7. 资深专家 2019-02-26学习一下 -
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加油就赢 Lv8. 研究员 2019-02-26好技术 -
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maomao Lv8. 研究员 2019-02-26学习了~ -
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用户97443308 Lv8. 研究员 2019-02-26学习 -
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好运常伴吾 Lv8. 研究员 2019-02-26很好学习了
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