針對廣播視頻應(yīng)用的最低抖動時鐘發(fā)生器（Silicon Labs）

Silicon Laboratories (芯科實驗室有限公司, Nasdaq: SLAB)發(fā)表該公司任意速率(Any-Rate)精密時鐘系列新產(chǎn)品Si5324，該器件針對專業(yè)廣播視頻應(yīng)用最佳化，為業(yè)界最低抖動、最高集成度的時鐘芯片。Si5324以單一時鐘芯片取代傳統(tǒng)的多器件視頻鎖相環(huán)(PLL)方案，并提供較競爭方案低80%的極佳抖動性能。Si5324能自2kHz至710MHz范圍間的任一輸入頻率，事實上生成介于2kHz至1.4GHz間的任一輸出頻率，如此能簡化新一代多重速率視頻設(shè)備的同步過程，使得Si5324成為需進(jìn)行同步的視頻截取、轉(zhuǎn)換、編輯、顯示以及分配設(shè)備等視頻工作的理想之選。

在廣播視頻應(yīng)用中，時鐘產(chǎn)生和同步變得日益復(fù)雜。同步鎖相(genlock)是指將所有的視頻設(shè)備同步至一共同的同步源，由于所需支持的HD視頻格式和幀速率不斷增加，因此該處理過程越來越具挑戰(zhàn)性。再者，由于業(yè)界向高速3G-SDI發(fā)展，原有的視頻標(biāo)準(zhǔn)已不敷所需，因此必須進(jìn)一步提升抖動性能，這也為設(shè)備制造廠商增添了設(shè)計難度。傳統(tǒng)的同步鎖相方案需使用分立式壓控石英晶體振蕩器(VCXO)及濾波器件，支持有限的輸入/輸出頻率范圍，并需忍受比3G-SDI要求相差許多的抖動性能。

針對同步鎖相應(yīng)用，Si5342為業(yè)界最低抖動的頻率發(fā)生器，該器件能克服種種挑戰(zhàn)，提供5ps pk-pk的抖動性能，綽綽有余地滿足現(xiàn)有和包括3G-SDI (SMPTE 424M)在內(nèi)的新興視頻標(biāo)準(zhǔn)所需。由于符合這些標(biāo)準(zhǔn)后還有大幅余裕，因此抖動預(yù)算除分配給時鐘發(fā)生器外，還能被運用至系統(tǒng)中其它的器件，如此能簡化器件的選擇和設(shè)計。

Si5324將所有鎖相回路器件置入一個高度集成的器件中，免除需要多個鎖相環(huán)芯片、外部濾波器以及VCXO器件的需求?；赟ilicon Labs的專利DSPLL®技術(shù)，Si5324具備完全集成、數(shù)字編程的回路濾波器，可支持介于4至525Hz范圍內(nèi)的回路帶寬，以及一個低相位噪聲內(nèi)部VCO。DSPLL®技術(shù)能讓Si5324在提供抖動濾波的同時，還能除去介于回路濾波器和VCXO器件間敏感的噪聲進(jìn)入點，以降低設(shè)計復(fù)雜度并簡化線路布局。任意速率的功能讓Si5324能在不進(jìn)行任何器件變更的情況下，得以生成并同步所有共享的高分辨率視頻和音頻參考頻率，讓單一設(shè)計可適用于多種應(yīng)用，并簡化設(shè)計的再利用(design re-use)。

“正是Silicon Labs的專利DSPLL技術(shù)，讓Si5324能大幅簡化廣播視頻系統(tǒng)中的分立式時序架構(gòu)。”Silicon Laboratories副總裁Dave Bresemann表示，“通過消耗不到整體3G-SDI抖動預(yù)算的十分之一，并提供任意速率頻率的彈性，Si5324有助客戶在一開始時便先馳得點，并針對多重頻率應(yīng)用實現(xiàn)單一芯片的設(shè)計，可大幅節(jié)省時間、系統(tǒng)成本和資源的耗費?！?/p>

搭配Si5324，Silicon Labs也提供相當(dāng)適用于廣播視頻應(yīng)用的石英晶體振蕩器(XO)和VCXO。Silicon Labs的Si590/591/595 XO/VCXO產(chǎn)品系列提供極具成本效益的低抖動時鐘發(fā)生器，并支持介于10至525MHz之間的任意頻率、任意格式(CMOS、LVDS、LVPECL、CML)，以及任何供應(yīng)電壓(1.8、2.5或3.3V)，并保證抖動低于1ps rms(極大值)。Si59x系列為Silicon Labs振蕩器的最新產(chǎn)品系列，其中包括單一、雙重、四重和任意速率I2C可編程XO/VCXO，這些器件能大幅簡化多重速率HD SDI應(yīng)用中的時鐘發(fā)生器并降低材料成本。Silicon Labs前置作業(yè)時間為兩周，提供任何頻率/格式/VDD/穩(wěn)定度的XO/VCXO，沒有一次性工程(NRE)或最低訂購數(shù)量(MOQ)的限制。

價格和供貨
Si5324采用極省空間的36-lead、6×6mm QFN封裝方式，目前已提供樣品及量產(chǎn)。在一千顆采購量時，Si5324的單價介于17.95至57.20美元之間，依照輸出頻率范圍(A/B/C/D速度等級)而定。Si590/591/595 XO/VCXO現(xiàn)則采用5×7mm產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)封裝供貨。在一萬顆采購量時，Si590/591 XO的單價介于4.08至8.50美元，Si595 VCXO的單價介于4.89至11.48美元之間，皆視頻率和穩(wěn)定度而定。