【应用】基于Si5332时钟发生器的PHY接口器件参考时钟,实现一站式时钟芯片设计

2020-04-13 世强
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Si5332SILICON LABS公司推出的一款新型时钟发生器产品,其RMS jitter性能指标可达230 fs,可以媲美一般的抖动衰减器产品,支持6/8/12路三种规格,提供5*5mm和6*6mm两种QFN或者LGA小封装,内置高性能晶振(可以选择外置版本),完全可以替代需要多颗晶振时钟源系统设计中,可以有效节省PCB面积,保证高性能时钟输出,可以广泛用于交换机、子系统等通信控制设备中。


在通信控制系统设计中常使用NXP或者其它ARM处理器用于主芯片设计,也需要PHY接口器件作为系统调试、通信互联接口设计,比如常用的通信子卡需要使用网线连接电脑实现系统程序的下载、系统告警上报等信号传输,因此这个PHY接口器件非常有必要,NXP的四端口千兆以太网PHY F104S8A就是这么常用PHY接口器件,通常搭配高性能ARM处理器平台实现整个小系统设计,比如常用的LS1046ALS2080A等CPU均配套搭配F104S8A作为外部通信接口设计,与其他PHY接口器件一样,F104S8A需要外部参考时钟源,它支持可选的外部LVDS差分格式的125MHz或者156.25MHz时钟源作为其参考时钟,以实现通过QSGMII高速接口与主CPU及后端4个RJ-45的通道通信,它对时钟的需求如下:


从参考时钟指标需求可以看出,输入差分电压范围、差分单端信号需满足150mV~1000mV及-25mV~1260mV的范围,共模电压要求1200mV以内,输入阻抗为100欧姆负载,此外对于抖动要求1 ps以下,针对这些指标需求,同时考虑到其与主CPU之间的QSGMII接口通信,我们推荐推荐使用SI5332来实现其参考设计,主要参考原因有如下几点:

1. 由于F104S8A是搭配CPU进行设计的,与F104S8A以QSGMII接口实现通信,这些CPU比如LS1046A、LS2080A本身均需要多个参考时钟源,这些时钟源包括常用的系统时钟、本地总线时钟、DDR时钟、SSD固态硬盘接口时钟等,采用SI5332作为F104S8A的参考源可以兼顾给CPU提供其它参考时钟,可以实现一站式时钟芯片设计。

2. SI5332的输出时钟电气特性可以满足F104S8A的参考时钟需求,SI5332的在输出LVDS差分125M及156.25MHz时,其差分幅度在0.45 V左右,满足150mV~1000mV的指标要求。而根据F104S8A要求,为了保证QSGMII通信的传输jitter最低(QSGMII传输jitter要求在0.4 ps以下),其最低摆幅不低于400 mV,很明显SI5332在选择LVDS输出时,450 mV的指标是能有效满足设计需求的。

3.  SI5332自带可编程I2C接口,同时支持内置多组频率计划的需求,对于搭配F104S8A 接口器件的不同平台均可以满足设计需求,同时在调试时,可以通过可编程接口灵活选择125 MHz和156.25 MHz频点输出,以满足F104S8A的不同参考时钟源调试需求。


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  • ybgy Lv7. 资深专家 2021-12-02
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型号- SI56X,SI5382,SI5383,SI5380,SI5381,SI5386,SI5331X,SI5384,SI590,SI5315X,SI591,SI595,SI510,SI598,SI511,SI596,SI597,SI514,SI515,SI512,SI513,SI516,SI52142,SI52143,SI52144,SI51210,SI5394,SI5391,SI5392,SI5397,SI5332X,SI5395,SI569,SI54X,SI567,SI52111,SI52112,SI570,SI571,SI5344H,100G,SI53212,SI5332,SI53208,SI5330X,SI5335,SI53204,SI5334,SI5338,SI547,SI545,SI546,SI549,SL18860,SI5311X,SI5342,SL18861,SI5340,SI52208,SI5341,SI5346,SI52202,SI5347,SI5344,SI52204,SI5345,SI550,SI5348,SI554,SI552,SI5342H,SI5350,SI53306,SI5351,SI53102-AX,SI52212,SI5336X,SI561,SI562,SI560,SI565,SI566,SI564,SI51214,SI51211,SI51218,SI52146,SI52147,SI532,SI533,SI530,SI531,SI534,SI5334X,SI540,SI544,SI541,SI542

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