【经验】简化的芯片外围电源设计进一步优化SI5332时钟发生器芯片输出Jitter性能

时间： 2018-12-05 来源：世强

技术问答

SI5332是SILICON LABS推出的一款新型时钟发生器芯片，是一款用于电信网、基站、数据中心、消费电子等多行业通用的时钟芯片。自推出以来一直受到广大工程师的青睐，SI5332是一款基于模拟环设计的时钟发生器芯片，但是其jitter性能指标却实现了只有大部分数字环路才能实现的性能指标，达到了恐怖的230fs，能做到如此低的Jitter指标得益于Si5332内置的电源噪声调节设计功能，能保证SI5332在复杂的噪声系统中能够稳定输出用户所需高性能时钟信号。

SI5332的噪声调节功能是芯片自带的，不需要用户额外选择，Silicon Labs以SI5332输出156.25MHz为例对电源纹波噪声与输出时钟jitter指标对比测试，获得了如下数据（图1）。从图1中可以看出，在VDD增加100mV的正弦波纹波噪声时，其输出的jitter指标仍然保持在250fs以内，实际上一般的DC/DC电源芯片不会有100mV的纹波噪声，如果采用LDO供电，则纹波更小，从图中可以看出，该功能可以满足客户用于噪声性能较差的复杂系统设计，可以为用户提供充足的电源设计冗余度。

图1 SI5332输出时钟jitter与电源噪声对应图

SI5332优良的噪声性能还得益于其内置LDO，SI5332内置多个LDO，这些LDO使得SI5332芯片的电源引脚可以直接接入DC/DC而不需要为了保证PSNR性能而增加外置LDO，这是其他对手时钟芯片无可比拟的。内置LDO可以直接为用户节省LDO，同时结合噪声调节功能，SI5332直接接入DC/DC时也不需要过多的滤波电容和增加磁珠，大大简化了芯片的外围设计。按照SI5332官方推荐电路，每个电源引脚只需要接两个滤波电容即可，只需1个1uF电容和0.1uF电容并联即可满足要求，这样接法除了滤波之外，也可以提高ESR，进一步降低DC/DC的纹波噪声电压。SI5332芯片所需的电源电压包括VDD、VDDA和各个输出端口电压，总共8个电源引脚，因此只需总共16个电容（8个1uF、8个0.1uF）即可满足电源设计需求。而对手的芯片有的甚至达到了将近60个器件完成电源设计。

图2 SI5332电源设计

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