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DS100RT410: DS100RT410的REFCLK_IN时钟信号质量问题

Part Number: DS100RT410
Other Parts Discussed in Thread: CDCL1810A

1,问题背景:

4个DS100RT410级联使用时,每2片retimer输出4x10G seders,第一片DS100RT410 引脚 REFCLK_IN接到25M  oscillator ,并通过REFCLK_OUT引脚接到第二片的DS100RT410的REFCLK_IN引脚,第三、四片的DS100RT410也是如此。

2,问题描述:

目前测试发现的问题是:

因走线插损的原因,第2、3、4片的DS100RT410 引脚 REFCLK_IN时钟信号rise time和fall time的f逐片变大,如下图。

第二片DS100RT410 引脚 REFCLK_IN时钟信号:rise time=1.862ns,fall time=1.749ns

第三片DS100RT410 引脚 REFCLK_IN时钟信号:rise time=1.950ns,fall time=1.876ns

3,问题决策:

请帮忙确认评估问题描述中的时钟信号质量是否这个对DS100RT410 的工作有影响,主要风险是什么?

  • 您好,您是将同一个输入时钟给四个DS100RT410的REF_CLK是吗?

    如果这样的话,将会由于阻抗不匹配导致信号质量问题,建议您使用一款clock的fanout,比如1路输入,4路输出给DS100RT410。

  • 我理解你的意思是:使用一个clock同时输入到4个DS100RT410的Reference Clock In吗?

  • 您好,我的意思是,您是否需要4路REF_CLK输入? 因为不知您是怎么级联的,如果时钟一路输入,直接给四路DS100RT410, 恐怕是由于阻抗不匹配导致的问题。 这样的话,我们可以选择一款clock fanout器件,一路时钟输入,四路时钟输出,然后这四路输出分别给四路DS100RT410的REF_CLK.

    比如CDCL1810A这类fanout, 输入一路,输出多路类似应用:

  • 1,4个DS100RT410的时钟输入示意图如下:25M晶振-->REF_CLK_IN_1-->REF_CLK_OUT_1 --> REF_CLK_IN_2 --> REF_CLK_OUT_2--> REF_CLK_IN_3 --> REF_CLK_OUT_3 --> REF_CLK_IN_4

    Spec里也是推荐这种接法

    2, 我们就想确认下,上述时钟信号的连接方式导致每一片DS100RT410的rise time/fall time会有差异,对DS100RT410的工作有没问题,目前看到的SPEC对rise time/fall time没有指标要求。

    3,增加CDCL1810A  buffer会增加成本,这个我们不太会去考虑。

  • 您好,datasheet中对于级联的介绍您也附上了, 它的建议是两个device之间的走线长度不超过1.5inch(也就是5pF的寄生电容)。所以如果满足这个条件的话可以级联9个器件。 如果节点更多,或者走线长,建议是在第六个device后面需要加缓冲器。 

    所以您的布线中,两个DS100RT410之间的trace有没有超过1.5inch?

    参考时钟没有上升下降沿的要求,但是对脉冲宽度有典型值,如果上升沿和下降沿发生改变,那么rise/fall的50%测量脉冲宽度也会发生变化。

    至于对DS100RT410的工作有什么影响,这个是无法预知的,有可能开始能正常工作但长时间性能不能保证,也有可能直接影响输出信号的完整性。

    但是最安全的方案就是参考数据手册中方法,加缓冲器确保时钟信号质量,要么走线小于1.5inch减少寄生电容带来的影响。

  • 我们PCB layout设计的两个device之间的走线长度目前都是不超过1.5inch的。

  • 您好,如果走线按照要求,那么级联4个我个人认为没问题,失真也主要是由于走线造成的容性负载导致,所以datasheet中会给出了级联的数量,一旦失真厉害的话建议减少级联数量,但是从您给的波形来看,我觉得影响不大,对于这类器件来说,参考时钟的相位和jitter都没有严格的要求。