【经验】抖动衰减器Si5345如何匹配选择8K单端输入时钟信号?

2020-08-20 世强
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Si5345抖动衰减器SILICON LABS的高性能4输入10输出的时钟芯片,广泛用于各种通信、工业、医疗等行业中,不仅可以作为去抖时钟芯片也可以作为普通的时钟发生器,功能非常强大,其中用于有线传输设备时(光传输网络)时,由于同步时钟网络的需求,会需要处理8kHz这种低频的背板同步时钟信号,作为以太网数据传输的定帧信号,有些这种时钟是没经过处理的,那么就是远远小于1%占空比的时钟信号(比如8kHz定帧信号的占空比为0.0004%),有些是经过FPGA等逻辑选源处理的50%占空比的8kHz时钟信号。

       

Si5345的输入时钟最低频率刚好是8kHz信号,通常对于这个最低频率的处理,需要特别注意。一般8kHz时钟信号被认为是低频信号,很多应用时会直接采用直流耦合的方式进行匹配。但是对于Si5345来说,这个8k不能简单直接使用DC耦合。通常8kHz时钟信号在通信吕一般由两种,一种是正常的占空比40~60%之间的时钟信号,还有一种是前面所述的占空比远远小于1%的窄脉冲时钟信号,这两种时钟信号的处理实际应用是完全不同的。


一、对于普通的占空比50%之间的8kHz标准单端输入时钟信号,需要采用AC耦合的方式接入Si5345的输入端INx/INxb,因为输入信号可能是3.3V/2.5V或者1.8V的电平,对于3.3V的单端8kHz输入,还需要增加分压电路,即将R1/R2分别以845欧姆和267欧姆进行分压后再接0.1uF的电容接入到Inx,分压的目的是为了将输入幅度限制在3.6V的峰峰值以下,INxb则直接接0.1uF电容到地。2.5V/1.8V则不用分压。这里需要特别注意,考虑到优化输出抖动数据,必要时在R1的两端并联一个6pF的电容以改善输入信号压摆率,从而达到400V/s以上。

    

图1  LVCMOS AC耦合电路


二、对于普通的占空比远远小于50%的输入8kHz单端时钟信号,则需要采用直流耦合方式,同时为了更好的匹配及Si5345跟踪输入脉冲信号,不管是3.3V/2.5V或者1.8V的电平输入脉冲信号,必须进行分压。

图1  LVCMOS 脉冲模式DC耦合电路


总之,8kHz是最低要求的Si5345输入时钟信号,必须要特别注意其匹配电路的选择,对于标准占空比还是脉冲模式的8kHz时钟信号,在CBPro软件配置时必须加以选择,同时为了匹配50Ω传输线,有必要增加Rs电阻。

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