时钟发生器款型多，如何轻松选出理想款？

时间： 2024-09-30 来源：电科星拓公众号

技术问答

时钟发生器是电子系统中的核心组件之一，它就像是一台精密的“钟表”，通过内置的锁相环(PLL)和分频器，基于已知的本地参考时钟，生成满足应用需求的精准时钟信号。

面对琳琅满目的时钟发生器，如何才能准确、快速地选出一款适合自己产品需求的时钟发生器呢?

时钟发生器选型关键点

电科星拓作为行业领先的互联芯片解决方案提供商，以过硬的技术实力，研发出一系列满足服务器、存储阵列、通信设备等应用需求的时钟发生器。这里，我们结合多年研发经验和广泛的产品应用实例，为您总结出这篇时钟发生器“选型宝典”。

具体来说，我们可以从以下几个关键参数入手，帮助缩小时钟发生器的选型范围：

输出时钟路数：决定了时钟发生器能同时输出多少路时钟信号。

输出时钟电平类型：常见电平有LVDS/LVPECL/CML/HCSL/LVCMOS。

输出频率范围：决定了时钟发生器能产生的最高和最低频率。

输出时钟抖动：指时钟信号的短期频率稳定度，抖动越小，时钟信号越稳定。

满足的标准协议规范：如PCIe、CK440Q、DB2000QL、IEEE 1588、G.8262等。

上电预编程特性：是否支持上电后按设定程序自动输出时钟。

我们也可以从单板上的系统应用出发，通过整理系统应用中需满足的标准规范协议、系统中需求时钟频点、时钟数量、支持的接收电平、容许的时钟抖动大小等关键要求，进一步缩小选型范围。

时钟发生器选型案例

下面，我们为大家分享几个时钟发生器选型的具体案例。

Intel Eagle Stream平台时钟发生器选型

在Intel Eagle Stream平台中，建议优先选择符合CK440Q规范的时钟发生器。电科星拓的TGEN6320是一款符合CK440Q和PCIe规范的19路时钟发生器，输出电平均为LP-HCSL，提供3路固定25MHz时钟输出、7路固定100MHz时钟输出，以及9路可选择25MHz或100MHz的输出。该芯片最多支持16路100MHz输出，参考时钟支持25MHz无源晶体(XTAL)或25MHz有源晶振(XO)。TGEN6320的PCIe Gen5和Gen6时钟抖动典型值分别为22fs和10fs，即使在极限工作温度下，最大值也仅为38fs和22fs，确保系统有充足的抖动余量。同时TGEN6320支持0%、0.3%、0.5% SSC使能控制，在系统应用遭遇EMI问题时，提供了一种低成本的解决方案。

由于完整的服务器系统应用中，100MHz时钟需求远不止16路，在此情况下则需要一款合适的时钟缓冲器为系统中提供更多的100MHz时钟输出。电科星拓时钟缓冲器TBUF0320是一款满足PCIe 6.0时钟规范、Intel DB2000QL规范的时钟芯片，PCIe Gen5 附加抖动典型值仅为不到10fs，搭配TGEN6320可实现一套完整的时钟发生器+时钟缓冲器的时钟解决方案，为系统提供充足的PCIe时钟抖动余量。

如果系统对100MHz时钟需求较少，电科星拓时钟发生器TGEN6309则是一个高性价比的选择。它提供9路固定100MHz LP-HCSL电平时钟输出，完全满足PCIe 6.0规范的时钟要求。电科星拓TGEN6309的PCIe Gen5和Gen6时钟抖动分别为22fs和10fs，极限条件下的最大值与TGEN6320一致。参考时钟同样支持25MHz无源晶体或25MHz有源晶振。

飞腾平台时钟发生器选型

在飞腾平台上，推荐采用时钟发生器与时钟缓冲器组合的方案，使用一颗任意时钟发生器即可满足平台中所有时钟需求。飞腾平台常见的时钟频点包括25MHz（ETHPHY）、48MHz（USB）、78.125MHz（CPU）、100MHz（PCIe/CPU)、125MHz（ETH PHY/MAC）、156.25MHz（Serdes PHY）和200MHz（DDR）。

如果系统中需要多种时钟频率，电科星拓时钟发生器TGEN6310(B)系列是理想选择。该系列支持多种输出电平类型和宽范围的输出时钟频率，并可通过时钟缓冲器扩展输出路数，适应复杂的应用需求。对于不支持通过I2C或SPI接口进行配置的系统，电科星拓还提供预编程服务，用户只需填写OTP配置表，芯片出厂后在应用单板上正确上电即可按用户需求输出时钟。

该系列时钟发生器的主要参数见下表：

电科星拓时钟发生器选型

选择合适的时钟发生器是系统设计的重要一环。电科星拓的时钟发生器产品，凭借其卓越的性能和可靠性，能够为您的系统提供稳定、精准的时钟源。同时，凭借深厚的技术积累和完善服务支撑体系，电科星拓能为您提供专业的技术支持服务。

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