【经验】去抖时钟芯片Si5347输入幅度引起的失锁问题解决

时间： 2020-05-26 来源：世强

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Si5347是SILICON LABS公司推出的一款去抖时钟芯片，可以用于各种相噪性能较差时钟的消抖，也可以作为时钟源（时钟发生器），内置4个锁相环，支持4路时钟输入，8路输出，配合其内置的类似EFM8LB内部的crossbar的功能，可以完成独立的4路异步设计，也可以实现10路源同步设计。Si5347支持使用ClockBuilder Pro进行可视化图形界面设计，对于环路参数、分频比、输出格式、LOL判决等设置非常简洁，设计完成后可根据设计者需要输出寄存器文档输出或者直接输出C头文件供调用，正因为使用方便，Si5347在各个电信设备中获得的非常多的使用。

Si5347应用场景广，使用较多，使得在使用过程中会碰到一些使用问题，一般这些使用问题均不涉及芯片bug，大多是应用问题，但是也必须引起重视，笔者最近就碰到一则Si5347常规设计时碰到的失锁问题。

该问题是某款设备使用Si5347输出四路独立时钟，4个输入进四个锁相环出4路输出，每个时钟链路占用一个DSPLL，其中一款的PLLC和PLLD直接报不锁定，0X0D、0X0E的值0X0和0XCC，通过电阻分压修改C环输入时钟幅度问题没有解决，此时输入只做了电阻分压的匹配，而另外一款设备的0X0D的值稳定在0X00，0X0E的值从0X0F到0X07最后稳定在0X05。检查时钟设置的工程文件及配置的寄存器列表文件，没有发现问题，同时确定该芯片的其它同款设备工作正常，初步排除寄存器配置问题，将所配寄存器回读比对，没有发现问题，排除软件方面的问题；检查外围电源，该设备使用LDO供电，实测电源电压幅度无异常波动，且疑似问题SI5347的DSPLLA和DSPLLB是可以正常锁定（相同的工作电源），排除电源问题；检查输入波形，波形稳定，频率计测试的频点与ClockBuilder配置的频点基一致，且稳定，无频偏告警问题，但是其幅度达到了3.95V等，部分信号甚至达到了接近5V。这个已经超过了最大LVCMOS的单端输入值3.6V，这个时候芯片的个体差异及容忍度可能导致某些芯片工作不失锁，但是不能保证所有芯片均正常使用，因此必须降低幅度到芯片容忍的范围内，一般可以按照下图参考设计进行降幅，实测降幅后可以解决该问题。

图1 LVCMOS输入时钟信号幅度衰减参考电路

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