Texas Instruments LMKDB1超低抖動時鐘緩沖器是一系列超低抖動LP-HCSL緩沖器和MUX，支持PCIe Gen 1至Gen 6，符合DB2000QL標準。這些器件具有靈活的上電序列、故障安全輸入、獨立的輸出啟用和禁用引腳、輸入信號丟失 (LOS) 檢測和自動輸出禁用功能，以及出色的電源噪聲抑制性能。支持1.8V和3.3V兩種電源電壓。對于Texas Instruments LMKDB1120，與3.3V相比，1.8V電源可節省250mW功率。

數據手冊：*附件：Texas Instruments LMKDB1超低抖動時鐘緩沖器數據手冊.pdf

特性

• LP-HCSL時鐘緩沖器和時鐘MUX支持
  • PCIe Gen 1至Gen 6
  • CC（通用時鐘）和IR（獨立參考）PCIe架構
  • 帶或不帶SSC的輸入時鐘
• 符合 DB2000QL
  • 所有設備均符合DB2000QL規范
  • LMKDB1120引腳兼容DB2000QL
• 超低附加抖動：
  • 156.25MHz時最大31fs 12kHz至20MHz RMS附加抖動
  • PCIe Gen 4的最大附加抖動為13fs
  • PCIe Gen 5的最大附加抖動為5fs
  • PCIe Gen 6的最大附加抖動為3fs
• 故障安全輸入
• 靈活的上電序列
• 自動輸出禁用
• 單獨輸出使能
• 用于啟用或禁用高速輸出的SBI（邊帶接口
• LOS（信號丟失）輸入檢測
• 輸出阻抗：85Ω或100Ω
• 電源：1.8V/3.3V (±10%)
• 環境溫度范圍：-40 °C至105 °C

典型應用

德州儀器LMKDB11xx超低抖動時鐘緩沖器技術解析

概述

德州儀器(TI)的LMKDB11xx系列是專為PCIe Gen 1至Gen 7應用設計的超低抖動LP-HCSL時鐘緩沖器家族，符合DB2000QL規范。該系列產品在?高性能計算、服務器主板、NIC/SmartNIC和硬件加速器?等領域有廣泛應用。其主要特點包括極低的附加抖動、靈活的電源上電序列、故障安全輸入/輸出、獨立輸出使能控制等。

關鍵特性

超低抖動性能

• ?PCIe Gen 5附加抖動?：僅5fs（最大值）
• ?PCIe Gen 6附加抖動?：僅3fs（最大值）
• ?PCIe Gen 7附加抖動?：僅2.1fs（最大值）
• ?156.25MHz下12kHz-20MHz RMS附加抖動?：31fs（最大值）

靈活配置選項

• 支持1.8V和3.3V雙電源電壓
• 85Ω或100Ω可編程輸出阻抗（LMKDB1102）
• 可編程輸出擺幅（600mV至975mV，25mV/步進）
• 可編程輸出斜率（16種可選設置）

系統可靠性

• 故障安全輸入（所有型號）
• 故障安全輸出（帶"FS"后綴型號）
• 自動輸出禁用功能
• 輸入信號丟失檢測(LOS)

產品系列與選型

LMKDB11xx系列包含多種型號，主要區分如下：

應用設計要點

電源設計

• 建議在每個電源引腳附近放置0.1μF電容
• 對于VDDA，建議增加2.2Ω電阻進行噪聲隔離
• 推薦使用鐵氧體磁珠和10μF電容作為整體濾波

布局建議

• 確保PCB走線阻抗與器件輸出阻抗匹配（85Ω或100Ω差分）
• 消除傳輸線上的stub和不連續性
• 器件底部散熱焊盤必須焊接以優化熱性能和機械性能

時鐘輸入配置

支持四種輸入配置方式：

1. DC耦合HCSL輸入
2. DC耦合LVDS輸入（需外部100Ω終端電阻）
3. AC耦合輸入（內部自偏置）
4. 內部50Ω對地終端

控制接口

LMKDB11xx提供三種控制方式，可同時使用：

1. SMBus模式

• 通過SMB_DATA和SMB_CLK引腳進行寄存器讀寫
• 支持塊讀寫操作
• 可配置器件地址（通過SADR1和SADR0引腳設置）

2. 邊帶接口(SBI)模式

• 3線或4線串行接口（SHFT_LD#、SBI_IN、SBI_CLK和可選的SBI_OUT）
• 比SMBus更快的輸出使能/禁用速度（最高25MHz）
• 支持星型和菊花鏈拓撲

3. 引腳模式

• 通過專用OE#引腳直接控制輸出使能
• 當不使用SMBus或SBI時，相關引腳可懸空

典型應用示例

?PCIe時鐘分配系統?：

• 輸入：100MHz PCIe時鐘源
• 輸出：15路PCIe Gen5時鐘
• 選用LMKDB1120（20輸出）
• 計算抖動預算：sqrt(502 - 452) = 21fs
• 器件實際附加抖動：13fs（滿足要求）

?以太網時鐘分配系統?：

• 輸入：156.25MHz以太網時鐘
• 輸出：7路以太網時鐘
• 選用LMKDB1108（8輸出）
• 計算抖動預算：sqrt(1002 - 902) = 43fs
• 器件實際附加抖動：31fs（滿足要求）