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[参考译文] LMK00101:差分或单端时钟分配

Guru**** 2502485 points
Other Parts Discussed in Thread: LMK00101, LMK00301, LMK04808, LMK01010, LMK01020

请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/clock-timing-group/clock-and-timing/f/clock-timing-forum/733396/lmk00101-differential-or-single-ended-clock-distribution

器件型号:LMK00101
主题中讨论的其他器件: LMK00301LMK04808LMK01010LMK01020

您好!

   我们正在设计多通道数据采集系统。 ADC 将分布在多个(目前为8个)子板上、而参考时钟将在主板上生成。  使用的 ADC 具有单端时钟输入、时钟将由 OCXO 生成。  

有两个将时钟分配给子板的选项  

方案1:使用时钟分配芯片将单端输出(来自 OCXO)转换为差分、将不同输出路由为主板上的差分信号、并使用适当的转换器将它们转换回单端。  

选项2:使用时钟单端时钟分配芯片将不同输出作为单端信号路由到主板上、并将其直接馈送到转换器。  

问题如下:

必须最大程度地减小每个子板上的时钟偏差、以便以同步方式进行转换。 LMK00101具有非常低的时钟偏移、似乎是理想的选择。  

但是、我们不知道在主板上路由单端时钟的影响(噪声与时钟耦合)。  

理论解决方案是差分信令(例如 LMK00301)。 第一个不足是输出偏斜、对于 LMK00301而言、偏斜较高。 这种方法的另一个问题是使用另一个器件、该器件将差分时钟转换为转换器上的单端时钟。 此类器件的部件间偏移非常高、更不用说产生的附加抖动。 换言之、差动信号会增加更多附加抖动、同时在传输过程中保护时钟并使同步过程复杂化。  

这些转换器将连接到 FPGA、因此问题的窄带宽解决方案是通过延迟 FPGA 中的数字化信号来补偿时钟偏差、但宽带宽问题仍然存在。  

此外:时钟偏差与时钟频率无关、因此为了实现更好的同步、使用频率较低的时钟是否更智能(转换器具有内置 PLL 以生成所需时钟)?  

期待您的宝贵意见、感谢您抽出宝贵的时间、

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好!

    [报价 USER="sm]\n 使用的 ADC 具有单端时钟输入、时钟将由 OCXO 生成。  [/报价]

    ADC 使用的频率是多少?

    [报价 USER="sm"]有两种将时钟分配给子板 的选项[/报价]

    我喜欢保留 CMOS 以保持简洁性的第一个选项、但是...

    如果您确实选择转换为差动、并且担心系统中的偏移增加、则可以考虑使用 LMK01010或 LMK01020等器件来扇出8个时钟、并能够以150ps 的步长应用模拟延迟调整。  LMK04808能够在分配模式下运行并在25ps 内应用模拟延迟调节、但虽然 LMK04808具有12个 CLKouts、但它们是在6对内、 在每个线对中、只有一个模拟延迟、该线对的每个输出可选择使用或旁路。  模拟延迟的另一个后果是模拟延迟随温度的升高而变化、使用模拟延迟时、如果要使用模拟延迟实现某些输出、则导通模拟延迟块会产生延时开销、而其他输出则不会产生延时开销。  在 LMK04808上、它大约为500ps。

    实现可调输出相位的另一种选择是使用数字延迟、但这需要将器件(如 LMK04808)与 PLL 配合使用、这使您能够在半个 VCO 周期内实现数字相位调整。  因此、对于3GHz VCO 频率、~166.7ps。  这些调整可能对您的应用太精细... 尽管数字延迟和模拟延迟可以以"游标"的方式混用、以实现与模拟延迟步长和数字延迟步长有关的更精细的延迟步长。

    [引用 USER="sm]但是我们不知道在主板上路由单端时钟的影响(噪声与时钟耦合)。  [/报价]

    单端走线会导致更多的 EMI、并且更容易受到 EMI 的影响。  我在 EVM 上看到过串扰、这是由于迹线在10到30dB 之间变化、具体取决于干扰源单端或差分以及受扰对象单端或差分。  布线的接近也会对串扰性能产生很大的差异、但差分转差分将提供最佳抗扰度、而单端到单端则是最差的抗扰度。

    [引用 USER="SM]进一步:时钟偏差与时钟频率无关、因此为了实现更好的同步、使用频率较低的时钟是否更智能(转换器具有内置 PLL 以生成所需时钟)?  [/报价]

    不一定。  PLL 将具有从基准到反馈的偏斜变化、这也会随温度变化而变化。

    我希望最小偏斜将使用最少数量的组件运行、在您的情况下、如果您可以通过两种方式承受 EMI、则为单端扇出。

    最后需要注意的一点是、如果 OCXO 的输出是正弦波、请注意输出信号的压摆率、这对于低频(如10MHz)正弦波而言可能很重要。

    希望这对您有所帮助。

    73、
    Timothy

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    非常感谢您给出了富有洞察力的答案!