Silicon Labs Timing 產(chǎn)品核心技術(shù)
Silicon Labs ((芯科實(shí)驗(yàn)室有限公司,簡(jiǎn)稱(chēng)Silicon Labs)) TIMING 產(chǎn)品推出市場(chǎng)以來(lái),因其優(yōu)異的去抖性能、靈活的任意頻點(diǎn)的配置、比競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手縮短一半的交貨周期而獲得廣泛的應(yīng)用。Silicon Labs 專(zhuān)利DSPLL技術(shù)作為每一款Silicon Labs TIMING 產(chǎn)品的核心,使Silicon Labs產(chǎn)品具有了超越競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的優(yōu)異性能。下面將詳細(xì)介紹DSPLL 的原理和特點(diǎn)。
1. DSPLL 的原理
這項(xiàng)技術(shù)運(yùn)用DPS 高速運(yùn)算替代通常采用的分離器件搭建的鎖相環(huán)濾波電路。由于不需要外接器件,單板的噪聲對(duì)鎖相環(huán)影響降低到最低。這項(xiàng)數(shù)字技術(shù)能夠在溫度,電壓變化和外圍MCU不同的情況下提供高度的穩(wěn)定性和一致性。下圖是DSPLL 一個(gè)簡(jiǎn)單功能框圖。
DSP運(yùn)算處理 Phase Detector 的相差脈沖,產(chǎn)生一個(gè)數(shù)字頻率控制字M 來(lái)調(diào)制一個(gè)數(shù)字控制的時(shí)鐘DCO。數(shù)字分頻器N1,N2,N3 都有很大的范圍,這樣可以是在一個(gè)輸入頻率下,產(chǎn)生近似任意頻率的輸出。具有DSPLL技術(shù)的窄環(huán)路帶寬產(chǎn)品(Si5316, Si5319, Si5323, Si5326, Si5366, and Si5368) 提供超低的輸出抖動(dòng)和極強(qiáng)的抖動(dòng)衰減性能。對(duì)于那些需要多路低抖動(dòng)時(shí)鐘頻率轉(zhuǎn)換的應(yīng)用,寬環(huán)路帶寬的產(chǎn)品(Si5322, Si5325, Si5365, and Si5367) 是一種很好的選擇。
2. DSPLL帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)
(1)極低的輸出抖動(dòng) 0.3ps RMS 抖動(dòng)。
(2)寬范圍的輸入頻率和輸出頻率。
輸入頻率:2KHz-710MHz
輸出頻率:2KHz-1.4GHz
由于數(shù)字分頻器都有很大的范圍,才能保證寬范圍的輸入和輸出頻率。在搭建復(fù)雜的時(shí)鐘系統(tǒng)的時(shí)候,特別是作為一個(gè)時(shí)鐘平臺(tái),應(yīng)用在各種場(chǎng)合,只需要改變軟件和pin的管腳配置就可以完成,而競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的芯片,就需要改變芯片的型號(hào),重新進(jìn)行設(shè)計(jì)。
(3) 可調(diào)的環(huán)路帶寬。 60Hz-8.4KHz,采用DSP 技術(shù)來(lái)做PLL的低通濾波器,帶來(lái)一個(gè)非常大的好處就是可以通過(guò)改變寄存器來(lái)調(diào)節(jié)環(huán)路帶寬,適用于多種信號(hào)質(zhì)量的環(huán)境。
(4) 極低的相噪指標(biāo)。 采用芯片內(nèi)部集成濾波器,可以有效的降低來(lái)自單板的噪聲干擾。
(5) 集成度高,簡(jiǎn)化了鎖相環(huán)的設(shè)計(jì)和布板
傳統(tǒng)的鎖相環(huán)芯片,需要客戶(hù)自己來(lái)設(shè)計(jì)低通的濾波器,還要做好低通濾波器的EMC 的防護(hù)措施,布板的時(shí)候也需要特別的注意。由于Silicon Labs PLL外圍基本上沒(méi)有什么器件,僅有一個(gè)作為reference 的時(shí)鐘輸入。芯片的設(shè)計(jì)有DSPLLsim軟件完成配置,布板沒(méi)有強(qiáng)制性要求。
3. 基于DSPLL技術(shù)的XO和VCXO介紹
(1)Silicon Labs XO和VCXO 的特點(diǎn)
VCXO 和XO產(chǎn)品有任意定制頻率的單路,雙路,四路輸出系列。輸出頻率范圍10MHz-1.4GHz,可以任意定制。
——極低的輸出抖動(dòng)和PSRR:
Si53x/5x/7x: 0.3 ps rms (12 kHz to 20 MHz)
Si59x: 0.7ps rms (12 kHz to 20 MHz)
——迅速的交貨周期:2-4周
——內(nèi)置電源濾波器,使得信號(hào)附近抖動(dòng)減低至競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的1/3.
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(2)Silicon Labs XO和VCXO 與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的比較
(3) Silicon Labs XO和VCXO 產(chǎn)品系列介紹
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