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[参考译文] LMK03806:两个 LMK03806的输出无法完全同步

Guru**** 2582405 points
Other Parts Discussed in Thread: LMK03806, LMK04806, LMK04832

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/720009/lmk03806-output-of-two-lmk03806-cannot-be-fully-synchronized

器件型号:LMK03806
主题中讨论的其他器件: LMK04806LMK04832

您好、先生、

下面是我的设计图、您可以看到我使用同一 FPGA 引脚将两个 LMK03806的"SYNC"信号置为有效、因此我希望两个140MHz 时钟输出在频率和相位上同步。

但是、当我使用 FPGA 的"触发信号"作为示波器的触发通道、并单独测量两个 LMK03806的140MHz 时钟时、我发现第一个 LMK03806的140MHz 时钟与触发信号完全同步、 不过、很明显、可以在第2个 LMK03806的140MHz 时钟上观察到~0.4ns 抖动。

由于 LMK03806内部的 VCO 设置为2500MHz、因此0.4ns 接近一个时钟周期、因此我怀疑同步机制存在问题、如果有任何方法可以解决此问题、请不胜感激、谢谢!

  • 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!

    假设您在两个140MHz 时钟上触发、它们将被无抖动的锁相和频率?

    我假设触发发生多次、从而使0.4ns 抖动可视化?

    LMK03806的同步将导致单个 LMK03806上的所有分频器复位。 但是、由于时间原因、您无法保证从 LMK03806输入到输出之间的相位关系、或者从 LMK03806到另一个 LMK03806之间的相位关系小于 VCO 周期。 现在、时间将接近。 但是、正如您所看到的、它可能是一个 VCO 周期-在 PVT 上甚至可能是两个关断时间。

    您可能会发现、通过更改第2个 LMK03806的 PLL 电荷泵值(这会导致器件内部的时序变化)、您将获得确定性行为、但这不是 PVT 的确定性行为。

    --

    如果您所实现的相位同步水平是不可接受的、为了在多个器件之间实现确定性相位关系、我建议使用0延迟模式。 遗憾的是、LMK03806不支持0延迟模式、但与引脚兼容的 LMK04806支持此模式。

    为了使用0延迟、输出时钟被反馈回 PLL2相位检测器、而不是直接从 VCO 获得反馈。 但是、在您的设置中、有一些规则可以实现确定性相位。

    第1个) GCD (输入时钟频率、输出时钟频率)=输入时钟频率
    第二)与最低频率相关联的时钟、必须使用该时钟进行反馈、该时钟需要进行零延迟同步。

    在您的情况下、如果只有140MHz 时钟必须是相互确定的:
    GCD (100MHz、140MHz)= 20MHz。 因此、当使用100MHz 基准时钟将140MHz 时钟反馈给 PLL 时、您实际上必须提供20MHz 基准。

    如果您需要高基准频率、可以选择70MHz。
    GCD (70MHz、140MHz)= 70MHz。

    如果您希望同时同步140MHz 和35MHz、我建议使用35MHz 的输入时钟。
    GCD (35MHz、140MHz)= 35MHz 和
    GCD (35MHz、35MHz)= 35MHz。

    当然、这会降低输入时钟的最大相位检测器频率。 如果性能需要更高的相位检测器频率、LMK04806支持双环路、这将允许100MHz 的 VCXO 以35MHz 的基准电压运行。 这将为您的系统提供相位同步所需的低频和实现最佳 PLL2性能的高频基准。

    73、
    Timothy
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    您好、Timothy、

    假设您在两个140MHz 时钟上触发、它们将被无抖动的锁相和频率?

    >>是的、如果我单独测量140MHz 时钟、则0.4ns 抖动消失。


    我假设触发发生多次、从而使0.4ns 抖动可视化?

    >>是的

     LMK03806的同步 将导致单 个 LMK03806上的所有分频器 复位。 但是、由于时间原因、您无法保证 从 LMK03806 输入到输出之间的相位关系、或者 从 LMK03806 到另一 个 LMK03806 之间的相位关系小于 VCO 周期。 现在、时间将接近。 但是、正如您所看到的、它可能是一个 VCO 周期-在 PVT 上甚至可能是两个关断时间。

    >>您是否意味着140MHz 时钟的频率相同,而它们的相位可能会偏离1或2 VCO 周期? 但如果是这种情况、在示波器上、当我触发第一个140MHz 时钟并测量第二个140MHz 时、我不应该看到两个时钟之间的抖动、而应该观察到一个恒定延迟(1或2 VCO 周期)、但在我的测量中情况并非如此。

    蓝色:第一个140MHz 时钟(抱歉,我在该通道上使用了正常的探头,因此波形高度失真)

    粉色:第二个140MHz 时钟,可以观察到相对于第一个140MHz 时钟的0.4ns 抖动

    感谢 LMK04806的零延迟模式的信息、我将会考虑这一点。

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    [引用 user="Nate.Wang ">>您是否意味着140MHz 时钟的频率相同,而它们的相位可能会偏离1或2 VCO 周期? 但是、如果是这种情况、在示波器上、当我触发第一个140MHz 时钟并测量第二个140MHz 时、我不应该看到两个时钟之间的抖动、而应该观察到一个恒定延迟(1或2 VCO 周期)、但在我的测量中不是这种情况。[/引述]

    我的意思是、从上电到上电、可能会出现周期错误。  一旦锁定、相位将固定且恒定。

    您还可以选择 LMK0482x 或 LMK04832。  有一种方法可以在没有双环路的情况下使用它、它具有 从加电到加电的确定性相位。  它有一个 SYSREF 分频器、可用于0延迟。  分频后的 SYSREF 信号还为 D 触发器计时、该触发器的输入可以由 CLKin0或 SYNC 驱动(我建议使用 CLKin0来实现更好的时序)。  这样、您就可以向器件提供一个"SYNC"信号、该信号将由低频信号(SYSREF)重新计时、该信号现在由于0延迟而与提供给 OSCin 的基准具有相位关系、因此您可以让分频器复位确定性。  如果您在 OSCin 的下降沿提供 CLKin0上的上升时钟、那么您可以让 CLKin0同步时钟重新计时到同步路径上、并同时复位多个 LMK0482x 或 LMK04832器件中的分频器。

    对于 PLL2 R 不会相对于您的频率降低到1的情况、LMK04832还允许同步 PLL2 R 分频器(和 PLL1 R 分频器)。

    73、
    Timothy

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     您好、Timothy、

    我正在考虑将板载 LMK03806替换为 LMK04806、但我想知道 LMK03806与 LMK0486之间的软件兼容性。 它们的寄存器排列(R0~R31)看起来是完全一样的。 您知道我是否仍可以对 LMK04806使用相同的命令序列、还是需要配置一些额外的寄存器以使 LMK04806正常工作? (当然、我需要激活 LMK04806的0延迟模式)

    谢谢。

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    您好!

    您可以使用 LMK03806的软件模式、然后添加所需的寄存器。

    73、
    Timothy