25千兆以太網(wǎng) (25GbE) 正在快速發(fā)展，并且很多分析人士預(yù)計(jì)它將在未來4年中呈現(xiàn)指數(shù)性的迅速增長(zhǎng)。想象一下設(shè)計(jì)有線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備來支持過多標(biāo)準(zhǔn)，以及用最小數(shù)據(jù)包損失和延遲來快速提升數(shù)據(jù)速率時(shí)的復(fù)雜程度！

隨著數(shù)據(jù)速率的增加，鏈路抖動(dòng)允許量變得越來越嚴(yán)格。硬件工程師將主要精力放在如何使他們的整個(gè)線路卡能夠支持最大吞吐量，而為基準(zhǔn)時(shí)鐘產(chǎn)生的隨機(jī)抖動(dòng)分配盡可能小的允許量。針對(duì)基準(zhǔn)時(shí)鐘，對(duì)于一條25GbE的鏈路（集成范圍在12kHz至20MHz之間）來說，可以實(shí)現(xiàn)的最大可能均方根 (RMS) 抖動(dòng)的范圍在100fs至300fs之間。這個(gè)12kHz-20MHz的標(biāo)準(zhǔn)相位噪聲集成范圍包括鎖相環(huán) (PLL) 頻帶內(nèi)和頻帶外 (VCO) 噪聲的影響。基準(zhǔn)時(shí)鐘發(fā)生器的相位噪聲性能需要在PLL環(huán)路帶寬內(nèi)和帶寬外都表現(xiàn)得很出色，以符合更加嚴(yán)格的抖動(dòng)技術(shù)規(guī)格要求。

例如，LMK03328在多個(gè)集成帶寬內(nèi)提供業(yè)內(nèi)最低相位噪底，一致的RMS抖動(dòng)。超低相位噪聲和抖動(dòng)轉(zhuǎn)化為串行鏈路內(nèi)更好地比特誤差率 (BER)。考慮一下對(duì)傳統(tǒng)高端基于表面聲波的示波器的改進(jìn)。圖1顯示的是，在一條具有156.25MHz基準(zhǔn)時(shí)鐘的10G鏈路上，相對(duì)于一個(gè)SAW示波器，在使用LMK03328時(shí)，BER性能提高了3倍。隨著進(jìn)一步的優(yōu)化，你可以實(shí)現(xiàn)更高的性能—最多比傳統(tǒng)SAW示波器高9倍。

圖1：SAW示波器和TI LMK03328的10G鏈路性能

一個(gè)低相位噪聲基準(zhǔn)時(shí)鐘轉(zhuǎn)化為串行鏈路中其它關(guān)鍵塊的更高抖動(dòng)允許量分配。隨著數(shù)據(jù)速率快速爬升到25GbE，并且允許的BER在1e-18時(shí)變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)值，高質(zhì)量、低抖動(dòng)基準(zhǔn)時(shí)鐘在保護(hù)信號(hào)完整性方面的重要性變得不可小覷。

在用一個(gè)眼圖來解決鏈路無法正常運(yùn)行的問題后，你現(xiàn)在需要確保你的設(shè)計(jì)是穩(wěn)健耐用的，并且在應(yīng)力下可以正常運(yùn)行。使信號(hào)完整性變得更加糟糕的常見問題就是電源抖動(dòng)。將低壓降穩(wěn)壓器 (LDO) 集成在內(nèi)可以極大地幫助克服對(duì)電源噪聲的敏感度。具有內(nèi)置LDO的時(shí)鐘發(fā)生器通過提供穩(wěn)健耐用的電源噪聲抑制和出色的電源抑制比 (PSRR) 來幫助改進(jìn)無錯(cuò)數(shù)據(jù)傳輸。圖2顯示的是使用LMK03328時(shí)對(duì)PSRR和TX眼圖性能的改進(jìn)，其原因就在于LMK03328集成了一個(gè)LDO。

圖2：SAW示波器和TI LMK03328時(shí)鐘發(fā)生器的PSRR

審核編輯：郭婷