【应用】十路输出时钟的时钟发生器Si5341用于5G CU平台的时钟链路设计,时钟频点范围100Hz~1028MHz
面对更加丰富的移动业务应用,传统的4G已经不能满足要求,因此需要升级到5G技术,但是5G又不只是简单的升级了技术,而是对整体通信网络架构进行了变革,其中5G的BBU功能将被重构为CU和DU两个功能实体,其中CU设备主要包括非实时的无线高层协议栈功能,同时也支持部分核心网功能下沉和边缘应用业务的部署。
5G CU的主控平台设计一般采用多核的嵌入式处理器平台或者SOC设计,以实现包括无线协议在内的5G数据包处理,目前已经有多家公司如Intel、XILINX以及NXP等都推出来自己的平台用于该方案设计。这个平台一般都支持多个SerDes通道、支持多种以太网业务(10GE、40GE、100GE等)、支持DDR4、SATA等功能。要实现这些外挂设备的正常运行,其时钟树一定不简单,同时为了处理5G的数据包业务,部分高速接口的参考时钟性能指标也不能太差,至少Jitter要满足一定的设计需求。如果单独采用晶振来为每个接口提供参考时钟,其性价比肯定不高,首先就需要符合小型化要求,再者散热也是一个问题,每个晶振都需要一路电源,对系统电源设计也相对复杂不少。本文推荐使用SILICON LABS高性能时钟发生器Si5341用于该平台的时钟设计,优点如下:
1. Si5341的各输出时钟的RMS jitter指标可以达到90 fs,性能堪比部分数字数字去抖锁相环芯片。
2. Si5341有多达十路输出时钟,时钟频点范围是100Hz~1028MHz,涵盖了5G CU主控平台所需的全部频点,时钟路数足够多,可以尽量减少晶振的用量。
3. Si5341本身是模拟锁相环,性能稳定,配合Silicon Labs的专利MultiSynth技术,理论上能够以0 ppm合成所需的各种频点,且上电时间也不长(相对于数字锁相环)。
4. Si5341集成LDO,其外围电源电路相对简单,也就不需要额外复杂的滤波电路,比如π型滤波电路。
5. Si5341的每一路输出均支持独立电源设置,包括电平大小、电平格式等,有利于需要不同电平的接口时钟设计。
因此Si5341绝对是5G CU平台时钟设计的一款优秀时钟发生器芯片。
下图就是采用SI5341的NXP其中一款ARM处理器主控平台的时钟链路设计。
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