深入剖析CDCLVC11xx：高性能時鐘緩沖器的卓越之選

在當今電子設備飛速發展的時代，高性能時鐘緩沖器對于確保設備穩定運行起到了至關重要的作用。今天，我們就來深入了解一下德州儀器（TI）的CDCLVC11xx系列——一個高性能、低抖動和低偏斜的LVCMOS扇出緩沖器解決方案。

文件下載：cdclvc1110.pdf

1. 產品概述

CDCLVC11xx系列是TI推出的模塊化、高性能、低偏斜的通用時鐘緩沖器家族。整個系列采用模塊化設計，旨在完善TI的LVCMOS時鐘發生器系列。該系列提供了從1:2到1:12的七種不同扇出變化選項，所有設備之間引腳兼容，方便用戶使用。

這個系列的時鐘緩沖器有哪些獨特的優勢能在眾多產品中脫穎而出呢？下面讓我們來詳細了解一下它的具體特性。

2. 產品特性

2.1 高性能設計

CDCLVC11xx屬于高性能的1:2、1:3、1:4、1:6、1:8、1:10、1:12 LVCMOS時鐘緩沖器家族，能夠滿足不同的扇出需求。在實際設計中，我們可以根據具體的應用場景選擇合適的扇出比例，以實現最佳的性能。

2.2 超低偏斜和抖動

該系列具有極低的引腳到引腳偏斜（Skew < 50 ps）和極低的附加抖動（Jitter < 100 fs），這對于需要高精度時鐘信號的應用來說至關重要。例如在通信系統中，低偏斜和抖動能夠確保信號的準確傳輸，減少數據錯誤的發生。

2.3 寬電壓范圍和頻率支持

電壓范圍：支持3.3 V或2.5 V的供電電壓，能夠適應不同的電源環境。
頻率支持：在3.3 V供電時，最大頻率 (f{max } = 250 MHz)；在2.5 V供電時，最大頻率 (f{max } = 180 MHz)。

2.4 寬工作溫度范圍

其工作溫度范圍為–40°C到85°C，能夠適應較為惡劣的工作環境，保證在不同的溫度條件下都能穩定工作。

2.5 多種封裝選擇

提供了8、14、16、20、24引腳的TSSOP封裝，且所有封裝引腳兼容。以下是部分產品的封裝信息：	PART NUMBER	PACKAGE
CDCLVC1102	TSSOP (8)	3.00 mm × 4.40 mm
CDCLVC1106	TSSOP (14)	5.00 mm × 4.40 mm
CDCLVC1110	TSSOP (20)	6.50 mm × 4.40 mm
CDCLVC1112	TSSOP (24)	7.80 mm × 4.40 mm

3. 引腳配置與功能

CDCLVC11xx的引腳配置清晰明了，不同型號的引腳功能基本一致，主要包括時鐘輸入（CLKIN）、輸出使能（1G）、時鐘輸出（Y0 - Yn）、電源（VDD）和接地（GND）等引腳。具體的引腳分配和功能如下表所示：	PIN NAME	CDCLVC 1102	CDCLVC 1103	CDCLVC 1104	CDCLVC 1106	CDCLVC 1108	CDCLVC 1110	CDCLVC 1112	TYPE
CLKIN	1	1	1	1	1	1	1	Input	輸入引腳，用于接收LVCMOS時鐘信號
1G	2	2	2	2	2	2	2	Input	輸出使能引腳，低電平有效，可控制輸出狀態
Y0	3	3	3	3	3	3	3	Output	LVCMOS輸出，未使用的輸出可以懸空
VDD	6	6	6	5	5	5 9	5	Power	2.5 - V或3.3 - V設備電源
GND	4	4	4		4	4	4	GND	設備接地引腳

4. 技術規格

4.1 絕對最大額定值

這部分規格規定了器件能夠承受的最大應力范圍，超過這些值可能會導致器件永久性損壞。例如，電源電壓（VDD）的范圍為–0.5 V到4.6 V，輸入電壓（VIN）和輸出電壓（VO）的范圍為–0.5 V到VDD + 0.5 V（最大值限制為4.6 V）。			MIN	MAX
VDD	電源電壓	–0.5	4.6	V
VIN	輸入電壓（注2）	–0.5	VDD + 0.5	V
VO	輸出電壓（注2）	–0.5	VDD + 0.5	V
IIN	輸入電流	–20	20	mA
IO	連續輸出電流	–50	50	mA
TJ	最大結溫		125	°C
Tstg	存儲溫度	–65	150	°C

4.2 ESD額定值

該系列具有一定的靜電放電（ESD）保護能力，人體模型（HBM）的ESD額定值為±4000 V，充電器件模型（CDM）的ESD額定值為±1500 V。在實際使用中，我們還是需要注意靜電防護，以確保器件的可靠性。

4.3 推薦工作條件

這里給出了器件正常工作時的電壓、電流、頻率等參數范圍。例如，在3.3 V供電時，電源電壓的推薦范圍為3.0 V到3.6 V；在2.5 V供電時，推薦范圍為2.3 V到2.7 V。				MIN	NOM	MAX
VDD	電源電壓	3.3 - V供電	3.0	3.3	3.6	V
		2.5 - V供電	2.3	2.5	2.7	V
VIL	低電平輸入電壓	VDD = 3.0 V到3.6 V			VDD / 2 – 600	mV
		VDD = 2.3 V到2.7 V			VDD / 2 – 400	mV
VIH	高電平輸入電壓	VDD = 3.0 V到3.6 V	VDD / 2 + 600			mV
		VDD = 2.3 V到2.7 V	VDD / 2 + 400			mV
Vth	輸入閾值電壓	VDD = 2.3 V到3.6 V	VDD / 2			mV
tr / tf	輸入轉換速率		1		4	V/ns
tw	最小脈沖寬度（CLKIN）	VDD = 3.0 V到3.6 V	1.8			ns
		VDD = 2.3 V到2.7 V	2.75			ns
fCLK	LVCMOS時鐘輸入頻率	VDD = 3.0 V到3.6 V	DC		250	MHz
		VDD = 2.3 V到2.7 V	DC		180	MHz
TA	工作環境溫度		–40		85	°C

4.4 熱信息

了解器件的熱性能對于確保其在不同工作條件下的穩定性非常重要。這里給出了不同封裝型號的結到環境熱阻（RθJA）和結到外殼（頂部）熱阻（RθJC(top)）。		THERMAL METRIC (1)	CDCLVC1102 CDCLVC1103 CDCLVC1104	CDCLVC1106	CDCLVC1108	CDCLVC11010	CDCLVC1112
	PW (TSSOP)
	8 PINS	14 PINS	16 PINS	20 PINS	24 PINS
RθJA	結到環境熱阻（注2）	149.4	112.6	108.4	83.0	87.9	°C/W
RθJC(top)	結到外殼（頂部）熱阻（注3）	69.4	48.0	33.6	32.3	26.5	°C/W

4.5 電氣特性

這部分詳細描述了器件在不同工作條件下的電氣參數，如靜態器件電流（IDD）、電源關斷電流（IPD）、輸出功率耗散電容（CPD）等。		PARAMETER	TEST CONDITIONS	MIN	TYP（注1）	MAX
OVERALL PARAMETERS FOR ALL VERSIONS
IDD	靜態器件電流（注2）	1G = VDD ; CLKIN = 0 V or VDD ; IO = 0 mA; VDD = 3.6 V		6	10	mA
		1G = VDD ; CLKIN = 0 V or VDD ; IO = 0 mA; VDD = 2.7 V		3	6	mA
IPD	電源關斷電流	1G = 0 V; CLKIN = 0 V or VDD ; IO = 0 mA; VDD = 3.6 V or 2.7 V			60	μA
CPD	每輸出功率耗散電容（注3）	VDD = 3.3 V; f = 10 MHz		6		pF
		VDD = 2.5 V; f = 10 MHz		4.5		pF
II	輸入泄漏電流（1G）	VI = 0 V or VDD, VDD = 3.6 V or 2.7 V	8		8	μA
ROUT	輸出阻抗	VDD = 3.3 V	45 - 60			Ω
		VDD = 2.5 V
fOUT	輸出頻率	VDD = 3 V to 3.6 V	DC		250	MHz
		VDD = 2.3 V to 2.7 V	DC		180	MHz
	OUTPUT PARAMETERS FOR VDD	= 3.3 V ± 0.3 V
VOH	高電平輸出電壓	VDD = 3 V, IOH = –0.1 mA	2.9			V
		VDD = 3 V, IOH = –8 mA	2.5			V
		VDD = 3 V, IOH = –12 mA	2.2			V
VOL	低電平輸出電壓	VDD = 3 V, IOL = 0.1 mA			0.1	V
		VDD = 3 V, IOL = 8 mA			0.5	V
		VDD = 3 V, IOL = 12 mA			0.8	V
	OUTPUT PARAMETERS FOR VDD = 2.5 V ± 0.2 V
VOH	高電平輸出電壓	VDD = 2.3 V, IOH = –0.1 mA	2.2			V
		VDD = 2.3 V, IOH = –8 mA	1.7			V
VOL	低電平輸出電壓	VDD = 2.3 V, IOL = 0.1 mA			0.1	V
		VDD = 2.3 V, IOL = 8 mA			0.5	V

4.6 開關特性

在高速時鐘應用中，開關特性對于信號的質量和傳輸速度至關重要。CDCLVC11xx的開關特性包括傳播延遲（tPLH、tPHL）、輸出偏斜（tsk(o)）、上升和下降時間（tr / tf）等。	PARAMETER		TEST CONDITIONS	TYP	MAX
OUTPUT PARAMETERS FOR VDD = 3.3 V ± 0.3 V
tPLH, tPHL	傳播延遲	CLKIN to Yn	0.8	2.0	ns
tsk(o)	輸出偏斜	每個輸出負載相同		50	ps
tr / tf	上升和下降時間	20%–80% (VOH - VOL)	0.3	0.8	ns
tDIS	輸出禁用時間	1G to Yn		6	ns
tEN	輸出使能時間	1G to Yn		6	ns
tsk(p)	脈沖偏斜; tPLH(Yn) – tPHL(Yn)（注1）	輸入占空比為50%時測量		180	ps
tsk(pp)	部件間偏斜	兩個部件在相同工作條件下		0.5	ns
tjitter	附加抖動均方根（注2）	12 kHz to 20 MHz, fOUT = 250 MHz		100	fs
OUTPUT PARAMETERS FOR VDD = 2.5 V ± 0.2 V
tPLH, tPHL	傳播延遲	CLKIN to Yn	1	2.6	ns
tsk(o)	輸出偏斜	每個輸出負載相同		50	ps
tr / tf	上升和下降時間	20%–80%參考點	0.3	1.2	ns
tDIS	輸出禁用時間	1G to Yn		10	ns
tEN	輸出使能時間	1G to Yn		10	ns
tsk(p)	脈沖偏斜; tPLH(Yn) – tPHL(Yn)（注1）	輸入占空比為50%時測量		220	ps
tsk(pp)	部件間偏斜	兩個部件在相同工作條件下		1.2	ns
tjitter	附加抖動均方根（注2）	12 kHz to 20 MHz, fOUT = 180 MHz		350	fs

5. 應用與實現

5.1 應用場景

CDCLVC11xx適用于通用通信、工業和消費類應用等領域。其低附加抖動和低輸出偏斜的特性，使得它能夠為這些應用提供穩定、準確的時鐘信號。

5.2 典型應用示例

這里給出了一個將CDCLVC11xx配置為扇出100 - MHz信號的示例系統。在這個系統中，CDCLVC11xx從本地LVCMOS振蕩器扇出信號，CPU通過1G引腳控制輸出狀態。同時，為了匹配傳輸線的特性阻抗，在CDCLVC11xx附近放置了合適的串聯電阻，以減少信號反射。

5.3 詳細設計步驟

在設計過程中，我們需要參考電氣特性表和相關原理圖，確定匹配輸出阻抗所需的串聯電阻值。對于未使用的輸出，可以將其懸空。此外，還需要注意電源濾波和旁路電容的使用，

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深入剖析CDCLVC11xx：高性能時鐘緩沖器的卓越之選

1. 產品概述

2. 產品特性

2.1 高性能設計

2.2 超低偏斜和抖動

2.3 寬電壓范圍和頻率支持

2.4 寬工作溫度范圍

2.5 多種封裝選擇

3. 引腳配置與功能

4. 技術規格

4.1 絕對最大額定值

4.2 ESD額定值

4.3 推薦工作條件

4.4 熱信息

4.5 電氣特性

4.6 開關特性

5. 應用與實現

5.1 應用場景

5.2 典型應用示例

5.3 詳細設計步驟

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