【经验】时钟发生器SI5344的参考晶振如何选择？

2020-10-27 世强
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SI5344A-D-GM是SILICON LABS一款经典的具有去抖功能时钟发生器，不仅可以作为各种需要去抖功能的时钟设计场合，也可以用于需要产生高性能时钟的场合，兼具时钟产生和消抖的功能。

不同于一般的时钟产品，SI5344的XA/XB可以采用时钟或者晶体设计，在不同的应用设计场合，SI5344可以选择XTAL、XO或者TCXO作为参考时钟，这个时钟的选择还是很重要的，但是部分场合，有时会选择TCXO可以作为XA上的引用来代替XTAL或XO。   

一般什么情况下下需要使用TCXO？TCXO又如何选择呢？这里当然需要做一些权衡，其中包括锁相环带宽、抖动和漂移性能、保持时间和锁定时间，还有TXCO有关的上升/下降时间、输入电路、输入电平规格和性能等参数需求。

    

一般情况下，特别是我们在同步以太网功能时，要求满足一定的TDEV，MTIE等指标时，必须选择高精度的TCXO，同时为了获得最佳的抖动性能和抖动时间等参数，还必须选用合适的TCXO产品。TXCO的需求是：40MHz频点，不超过0.30 ppm的温度特性，工温，尽量CMOS输出（如果没有，也可以选择削顶正弦波）。

对于这个需求，推荐EPSON的TG5500CA系列TCXO作为参考时钟，详细的料号是TG-5500CA_X1G0035610093，从官网获得规格书来看，这个产品是CMOS输出，工作温度-40~85℃，温度特性±0.28 ppm。其中针对SyncE主要测试指标holdover功能，常温24小时可以达到±0.01ppm的温漂稳定特性，能轻松达到同步以太网G.8262 Options 1/2要求。

图1 基于TG5500CA的参考TCXO设计


另外在使用TCXO用于参考晶振设计时，应尽量满足以下原则：

1.  CMOS输出缓冲器用于驱动电容性负载，而不是电阻，应使用电容分压器，如上图所示。

2.  电容分压器通常比电阻分压器具有更低的噪声。

3.  电容分压器必须尽可能靠近XA输入，以减少反射，分隔器不应放置在TCXO板上。

4.  理想情况下，TCXO应尽可能靠近Si5344，以减少反射。

5.  如果TCXO必须远离Si5344，则CMOS驱动器的输出阻抗加Rs应等于传输线阻抗，以减少反射。


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