【经验】时钟发生器SI5338的LVDS匹配问题的分析测试案例

时间： 2019-11-26 来源：世强

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SI5338是SILICON LABS推出的一款经典的时钟发生器芯片，是一款目前广泛用于通信基站、传输网、政企网、数据中心、消费电子等多行业通用的时钟芯片。SI5338基于模拟环设计，上电到时钟输出的时间非常短，适合快速上电输出的需求（可以定制），其抖动指标在0.7ps左右，一般的通信设备都可以应用，此外SI5338还带有I2C接口，工程师们可以根据Silicon Labs提供的CBPro软件方便的配置寄存器并提供上位机编程在线控制不同频点输出，非常方便，自推出后获得了广大工程师的一致好评。

正是因为使用广泛，在日常使用时，偶尔会碰到较多SI5338的应用问题，有寄存器配置的，也有输出匹配不一致的，对于寄存器问题，一般配合寄存器列表，可以简单较为容易的解决，对于匹配问题，其实也是SI5338时钟输出的重点关注部分，日前就有工程师碰到了一起LVDS输出匹配问题。用户反馈SI5338输出时，其50MHz 的3.3V LVDS单端输出幅度峰峰值Vpp超过1.2V，远远高于规格书规定的0.25~0.45V的规格，即使抛开接地等影响，输出也远远超过的数据手册规定值，怀疑芯片出现问题。

客户反馈其后端输出是P/N端口分别接0.01uF电容到后端接收器（FPGA），而FPGA内部是由做了端接。针对这个问题，我们直接使用SI5338的评估板配合SI5332的评估板做测试，将SI5338的评估板默认配置成3.3V LVDS 50MHz输出，同时将该输出信号接入SI5332的CLKIN2端口，并用示波器测试，测试过程如下：

1) 断开SI5338和SI5332评估板，直接测试SI5338的3.3V LVDS 50MHz输出端口，测试波形如下：

图1 未做输出匹配的50M 3.3V LVDS波形

2) 接入SI5338输出端到SI5332的CLKIN2输出，检查CBPro软件监测，确定SI5332正常输出。再次测试SI5338的3.3V LVDS 50MHz输出端口波形，输出波形如下：

图2 输出匹配后的的50M 3.3V LVDS波形

可以看出，未加匹配时的输出幅度与用户反馈的一致，检查SI5332评估板原理图，其CLKIN2输入端有100欧姆的匹配电阻（如下图），加入匹配后，其输出幅度Vpp为0.44V左右，在SI5338数据手册规定的0.25~0.45V之间，因此根本原因还是匹配问题。

图3 SI5332的输入端接图

将测试结果及可能原因告知用户，进一步检查后在SI5338输出端做了匹配，问题解决。

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