【经验】关于SI53159输入及输出端接电路设计的几点注意事项

时间： 2021-04-28 来源：世强

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SI53159是SiliconLabs推出的一款PCI-Express Gen 1/2/3/4/5的1：9时钟扇出缓冲器，符合Intel DB1900Z规范的所有性能要求。对面向Intel® 超级通道和快速通道互联 (Intel UPI/QPI)、PCIe Gen 1/2/3/4/5、SAS、SATA 和 Intel 可扩充内存互连 (Intel SMI) 应用分配一路优化的参考时钟。每个差分输出均可通过单独硬件引脚使能控制，方便不同场景选取时钟，节省功耗设计。

近日有工程师在使用SI53159碰到一些问题，主要表现在后端PCIe器件无法通过系统正常识别。通常是什么原因导致后端PCIe接收器件无法被识别呢？一般是匹配的问题所导致，因此必须选择正确的匹配端接电路。

首先是输入端接电路，如果SI53159的上游器件是HCSL标准电平格式输出，那么可以直接用耦合的方式接入到SI53159，但是现在很多器件不是这种格式，比如LVDS格式，这时芯片时钟输入则需要增加对应的匹配电路，主要是为了调整偏置幅度需求，达到SI53159的电气设计输入要求。

然后是输出端接电路。前期该客户使用过CY28400，这一版PCB按照CY28400的评估板做的参考设计来设计SI53159，CY28400是SILICON LABS早期的一款支持PCIe的时钟缓冲器，主要用于早期PCIe和SATA接口参考时钟分发设计，目前已经停产，目前在使用与SI53159同系列的SI53154替代，与最新SI53159的参数有很多不同，表现在输出端接电路匹配上有很大差异，所以在设计时不能直接沿用以前的设计。

这里有两点需要引起注意：一点是SI53159后端接收器是HCSL电平格式的PCIe接收器，这时可以直接DC耦合端接即可，因为SI53159内置了33欧姆和50欧姆的端接电阻，而CY28400是不集成这些端接电阻的；另外一点就是对于后端接收器不是HCSL标准电平格式的，需要对相关电路进行转换，可以参考AN781文档。比如对于输出是LVDS格式的电平PCIe接收器，建议按如下电路进行转换。

图1 HCSL转LVDS接收器转换电路（接收器已内置100欧姆电阻）

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型号- SI54X,SI532XX,CN87XX,CN88XX,CN63XX,CN66XX,SI5341,CNX680XX,CN68XX,SI5315X,CN67XX,SI5214X,CN80XX,CNF7100,SI534X,CN83XX,CN60XX,CN81XX,CN62XX,CN82XX,CN61XX,CNX780XX,SI51X,SI53112,SI522XX,CNX880XX,CN52XX,SI5332,CN99XX,CN54XX,CN55XX,SI5330X,CN56XX,CN78XX,CN57XX,CN7XXX,CN58XX,CN70XX,CN50XX

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描述- Silicon Labs提供针对Broadcom开关/PHY的时序解决方案，包括网络同步器、抖动衰减时钟、时钟发生器、时钟缓冲器、PCIe时钟和缓冲器以及振荡器。这些产品采用DSPLL和MultiSynth技术，提供超低抖动，支持多种频率组合，简化时钟树集成。产品满足Broadcom不同产品系列的时序要求，并提供定制化服务。

型号- SI54X,BCM68XXX,BCM33XX,BCM85XXX,SAS3XXX,XE5XX,BCM81XXX,SI5341,SI5315X,BCM55XXX,NLXXX,SI538X,SI5345,SI534X,BCM56870,BCM56970,XE2XX,BCM510XX,HBA 9XXX,SI57X,XLPXXX,SI51X,SI53X,BCM65XXX,BCM616XX,SI5391,SI5391P,SI5332,SAS2XXX,SI539X,SI5395,BCM58XXX,BCM53570,BCM82XXX,LPE3200X,SI5330X,SI5395P,BCM56980,NLAXXX,BCM56860

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Si5326 VTSS EVB Si5326 SYNC-E VITESSE定时模块用户指南

描述- 本文档介绍了Si5326-VTSS-EVB平台，用于评估Silicon Laboratories的Si5326 Any-Frequency Precision Clock。该时钟基于第三代DSPLL®技术，提供高度集成的PLL解决方案，无需外部VCXO和环路滤波器组件。Si5326具有优异的相位噪声和抖动性能，适用于时钟倍频/分频、抖动衰减和时钟分配等中高端性能时序应用。文档详细描述了Si5326-VTSS-EVB的配置、管理、功能描述和硬件连接等。

型号- 74LCX541,SN65220,NC7SV34,EXB-38V100JV,5326C-C-GM,SI53XX,SI5326-VTSS-EVB,C0603X7R6R3-105KNE,M95040-WMN6P,SN65220DBVT,XC2C64A-7VQG44C,530AC114M285DG,MAX811,CR603-16W-1002FT,TA006TCM336MBR,74LCX541MTC_NL,SI5317,SI5315,CR0603-16W-27R4FT,FBC1206-471H,M95040,DS2411,CR0603-16W-66R5FT,SI530_PECL,CR0603-16W-000T,XC2C64,TSP76201,C0603X7R160-104KNE,QTE-040-01-L-D-A,SML-LXT0805YW-TR,TPS76201DBVT,SML-LXT0805SRW-TR,CR0603-16W-37R4FT,MAX811TEUS,SI5324,101-0161-EV,SI5326,NC7SV34P5X,DS2411P,530HB121M109DG,SI530,61729-0010BLF,142-0701-211,SML-LXT0805GW-TR,SI8051F340,FAN1540B,CR0603-16W-1001FT,SI5326C-C-GM,C0603X7R160-103KNE,C8051F340-GQ,T494B227M004AT,SI530_CML.FAN1540B,CR0603-16W-1130FT,CR0603-16W-10R0FT,EXB-38V151JV

12/11 - SILICON LABS - 用户指南 - Rev.0.2 代理服务技术支持采购服务查看更多版本

Si5326 VTSS EVB Si5326 SYNC-E VITESSE定时模块用户指南

描述- 本资料介绍了Si5326-VTSS-EVB平台，用于评估Silicon Laboratories的Si5326 Any-Frequency Precision Clock。该时钟基于第三代DSPLL®技术，提供高度集成的PLL解决方案，无需外部VCXO和环路滤波器组件。Si5326具有优异的相位噪声和抖动性能，适用于时钟倍增/分频、抖动衰减和时钟分配等应用。资料详细描述了Si5326-VTSS-EVB的配置、管理、功能描述和连接器信息。

12/11 - SILICON LABS - 技术文档 - Rev. 0.2 代理服务技术支持采购服务

Si5326 VTSS EVB Si5326 SYNC-E VITESSE定时模块用户指南

描述- 本资料介绍了Si5326-VTSS-EVB平台，用于评估Silicon Laboratories的Si5326 Any-Rate Precision Clock。该时钟基于第三代DSPLL®技术，提供高度集成的PLL解决方案，无需外部VCXO和环路滤波器组件。Si5326具有优异的相位噪声和抖动性能，适用于时钟倍增/分频、抖动衰减和时钟分配等应用。资料还涵盖了Si5326-VTSS-EVB的配置、管理、功能描述和软件安装等内容。

型号- SI5326,SI5326-VTSS-EVB

2008年10月01日 - SILICON LABS - 评估板使用说明 - Rev. 0.1 10/08 代理服务技术支持采购服务

Silicon Labs（芯科科技） Timing Solutions for Broadcom Switches/PHYs

描述- Silicon Labs提供针对Broadcom开关/PHY的时序解决方案，包括网络同步器、抖动衰减时钟、时钟发生器、时钟缓冲器、PCIe时钟和缓冲器以及振荡器。这些产品采用DSPLL和MultiSynth技术，提供超低抖动，支持多种频率组合，简化时钟树集成。针对不同Broadcom产品系列，如Broadcom Switch/PHY，Silicon Labs提供满足其抖动要求的时序解决方案。

型号- SI54X,BCM68XXX,BCM33XX,BCM85XXX,SAS3XXX,XE5XX,BCM81XXX,SI5341,SI5315X,BCM55XXX,NLXXX,SI538X,SI5345,SI534X,XE2XX,BCM510XX,HBA 9XXX,SI57X,XLPXXX,SI51X,SI53X,BCM65XXX,BCM616XX,SAS2XXX,SI5332,BCM53570,BCM58XXX,BCM82XXX,LPE3200X,SI5330X,SI535X,BCM56870/970,BCM56860,NLAXXX

2018/04/13 - SILICON LABS - 技术文档代理服务技术支持采购服务查看更多版本

Silicon Labs（芯科科技） Timing Solutions for Broadcom Switches/PHYs

描述- Silicon Labs提供针对Broadcom开关/PHY的时序解决方案，包括时钟生成、分配和抖动衰减。产品系列涵盖网络同步器、抖动衰减时钟、时钟发生器、时钟缓冲器、PCIe时钟和缓冲器以及振荡器。这些产品采用DSPLL和MultiSynth技术，提供超低抖动，支持多种频率组合。此外，Silicon Labs的时序解决方案满足Broadcom的参考时钟抖动要求，并提供定制时钟和振荡器选项。

型号- SI54X,BCM68XXX,BCM33XX,BCM85XXX,SAS3XXX,XE5XX,BCM81XXX,SI5341,SI5315X,BCM55XXX,NLXXX,SI538X,SI5345,SI534X,BCM56870,BCM56970,XE2XX,BCM510XX,HBA 9XXX,SI57X,XLPXXX,SI51X,SI53X,BCM65XXX,BCM616XX,SI5332,SAS2XXX,SI5330X,BCM58XXX,BCM53570,BCM82XXX,LPE3200X,SI535X,NLAXXX,BCM56860

2017/12/15 - SILICON LABS - 技术文档代理服务技术支持采购服务

Silicon Labs（芯科科技） Timing Solutions for Broadcom Switches/PHYs

描述- Silicon Labs提供针对Broadcom交换机和PHY的时序解决方案，包括灵活的频率时钟、时钟发生器、时钟缓冲器和振荡器。这些产品简化了时钟合成和分配，提供超低抖动，支持多种频率和格式，并具有高PSRR。Si535系列提供超低抖动参考时序，Si51x/3x/5x/7x系列提供任意频率的可编程振荡器，Si5335/38系列提供任意频率的时钟发生器，Si531x/2x/6x/7x系列提供任意频率的抖动清理时钟。这些产品满足Broadcom的时序要求，并支持定制时钟和振荡器。

型号- SI535,SI53302

2016/12/10 - SILICON LABS - 应用及方案代理服务技术支持采购服务

数据中心趋势推动下一波时间创新浪潮

描述- 随着流媒体、物联网、社交媒体、云计算和5G无线技术的快速发展，数据中心对更高带宽的需求日益增长。为了满足这一需求，数据中心运营商和服务提供商正在转向软件定义网络（SDN）模式，并采用支持SDN的新硬件技术。这些技术包括100G/200G/400G光传输技术、高速PCIe Gen 4和CCIX数据总线、基于NVM Express（NVMe）的固态存储、针对机器学习和人工智能优化的专用处理技术以及新的内存技术。数据中心硬件带宽升级的共同特点是参考时钟时序要求越来越严格，系统架构师在硬件设计时必须更加关注时序和时钟树设计。本文详细介绍了数据中心互联、脊叶交换机、服务器和存储、加速卡等方面的时序创新趋势。

2017/09/26 - SILICON LABS - 技术文档代理服务技术支持采购服务

MarvellSilicon Labs计时解决方案

描述- Silicon Labs提供广泛的频率灵活的定时产品，简化时钟生成、分配和抖动衰减。产品包括网络同步器、通用时钟、时钟缓冲器、PCIe时钟和缓冲器、振荡器等，支持多种频率和输出，具有超低抖动特性，适用于多种网络和存储控制器产品。

型号- 88X2XXX,SI5383,CN87XX,SI5311X,CN66XX,SI5341,SI5315X,SI5214X,CN7XXX,SI5348,CNN35XX,CN83XX,CN81XX,CN62XX,98DX3XXX,88PA6XXX,88X51XX,SI53112,88X7120,SI5391,CN99XX,CN78XX,SI5315,CN70XX,SI54X,SI532XX,98DX4XXX,88DX8XXX,CN88XX,CN63XX,CN67XX,98CX85XX,88SE9XXX,CN80XX,SI534X,CNN55XX,SI533,98EX54XX,CN82XX,CN61XX,88X3XXX,88NV11XX,SI51X,SI522XX,SI5332,SI539X,SI5330,SI5330X,88SS109X

2020/03/25 - SILICON LABS - 应用笔记或设计指南代理服务技术支持采购服务

解决6G-SDI应用程序中的时序难题

描述- 随着数字视频传输速率的不断提高，6G-SDI技术在支持4K数字影院和超高清电视方面得到了广泛应用。然而，高速视频数据传输对设计广播视频制作和传输设备提出了新的挑战，特别是在高频、低抖动时钟解决方案方面。本文探讨了6G-SDI应用中的时序挑战，包括抖动、时序同步和频率灵活性，并介绍了低抖动、频率灵活的时钟解决方案，如Si552双频VCXO和Si5324抖动衰减时钟，以支持6G-SDI和12G-SDI数字视频信号传输。

2017/07/27 - SILICON LABS - 应用笔记或设计指南代理服务技术支持采购服务查看更多版本

Silicon Labs（芯科科技） Timing Solutions for Cavium Processors

描述- Silicon Labs提供针对Cavium处理器的时钟解决方案，包括频率灵活的时钟产品，简化时钟生成、分配和抖动衰减。产品组合涵盖6至12路输出、低抖动时钟、网络同步器、时钟发生器、时钟缓冲器等。采用DSPLL和MultiSynth技术，实现超低抖动频率组合，提供低抖动、低偏移的时钟分配和格式/电压级别转换。支持PCIe 1/2/3/4合规性，并支持芯片上系列终止，简化设计。提供工厂定制振荡器，样品可在一周内提供。

型号- SI54X,SI532XX,NITROX PX,CN87XX,CN63XX,CN88XX,CN66XX,SI5341,CN68XX,SI5315X,CN67XX,SI5214X,NITROX III,CN80XX,CNF7100,NITROX V,CN60XX,CN83XX,CN62XX,CN81XX,CN61XX,CN82XX,SI51X,SI53112,SI522XX,CNX880XX,CN52XX,CN99XX,SI5332,CN54XX,CNX780/680XX,CN55XX,SI5330X,CN56XX,CN57XX,CN78XX,CN58XX,CN7XXX,CN70XX,CN50XX

2018/04/13 - SILICON LABS - 用户指南代理服务技术支持采购服务查看更多版本

Silicon Labs（芯科科技） Timing Solutions for Cavium Processors

描述- Silicon Labs提供针对Cavium处理器的一系列时钟解决方案，包括频率灵活的时钟产品，旨在简化时钟生成、分配和抖动衰减。产品组合涵盖低抖动时钟、网络同步器、时钟发生器、时钟缓冲器、PCIe时钟和缓冲器等。这些产品利用专有的DSPLL和MultiSynth技术，生成任何组合的频率，实现超低抖动，并支持芯片上时钟树集成。产品适用于Cavium的多个处理器系列，包括ThunderX、Xpliant、OCTEON TX、OCTEON III和OCTEON II等。

型号- SI54X,CN87XX,SI5311X,CN88XX,CN63XX,CN66XX,SI5341,SI5315X,CN67XX,CN7XXX,CN80XX,SI534X,CNN35XX,CN83XX,CNN55XX,CN81XX,CN62XX,CN82XX,CN61XX,SI51X,SI53112,CNX880XX,SI5332,SI5330X,CN78XX,CN70XX

2017/12/15 - SILICON LABS - 应用及方案代理服务技术支持采购服务

Silicon Labs（芯科科技） Timing Solutions for Cavium Processors

描述- Silicon Labs提供针对Cavium处理器的时钟解决方案，包括低抖动时钟、时钟发生器、时钟缓冲器、PCIe时钟和缓冲器以及振荡器。这些产品采用DSPLL和MultiSynth技术，实现低抖动、任意频率的时钟生成和分布。产品支持PCIe Gen 1/2/3/4，并提供超低抖动、短交货期和高PSRR等特性。