ZHCAC59 November 2022 LMK6C , LMK6D , LMK6H , LMK6P
BAW 是一種微諧振器技術(shù),能夠?qū)⒏呔群统投秳?dòng)時(shí)鐘直接集成到包含其他電路的封裝中。在 BAW 振蕩器中,BAW 諧振器與以下各項(xiàng)集成:并置的精密溫度傳感器;超低抖動(dòng)、低功耗分?jǐn)?shù)輸出分頻器 (FOD);單端 LVCMOS (LMK6C) 和差分 LVPECL (LMK6P)、LVDS (LMK6D) 和 HCSL (LMK6H) 輸出驅(qū)動(dòng)器,以及由多個(gè)低噪聲 LDO 組成的小型電源復(fù)位時(shí)鐘管理系統(tǒng)。
圖 1-1 展示了 BAW 諧振器技術(shù)的結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)包括一層夾在金屬膜和其他層之間的壓電式薄膜,用于限制機(jī)械能。BAW 諧振器利用這種壓電式傳導(dǎo)技術(shù)產(chǎn)生振動(dòng)。
圖 1 體聲波 (BAW) 諧振器的基本結(jié)構(gòu)BAW 振蕩器可在許多現(xiàn)有光學(xué)模塊系統(tǒng)中用作標(biāo)準(zhǔn)振蕩器的直接替代產(chǎn)品。差分變體 (LMK6P/D/H) 中的 125fs 最大抖動(dòng)性能使 BAW 可用于高達(dá) 800G 的高速光學(xué)應(yīng)用。圖 1-3 展示了 156.25MHz 時(shí)的 BAW 振蕩器相位噪聲性能。內(nèi)部分?jǐn)?shù)輸出分頻器允許 LMK6 系列生成介于 1MHz - 400MHz 之間的任何輸出頻率。完全支持光學(xué)模塊中常用的頻率(156.25MHz、161.1328125MHz、312.5MHz、322.265625MHz 等)。
圖 1-2 展示了光學(xué)模塊系統(tǒng)的典型方框圖。BAW 振蕩器主要用于為 PAM4 DSP 中的集成串行器/解串器計(jì)時(shí)。在這里,需要高性能時(shí)鐘來(lái)確保盡可能提高數(shù)據(jù)完整性。BAW 振蕩器在頻率、格式和電壓電平方面具有靈活性,因此也可用于整個(gè)系統(tǒng)的其他時(shí)鐘需求。BAW 振蕩器與當(dāng)今市場(chǎng)上的大多數(shù)高性能振蕩器完全引腳兼容。
LMK6 系列中的差動(dòng)輸出型號(hào)可提供 125fs 的最大抖動(dòng),因此是 800G 光纖網(wǎng)絡(luò)和其他高性能應(yīng)用的理想選擇。此外,LMK6H 具有 HCSL 輸出級(jí),可滿足 PCIE 第 1 代到第 6 代的所有要求。在不需要 HCSL 的設(shè)計(jì)中,LMK6C/P/D 滿足所有 PCIE 第 6 代抖動(dòng)要求。
圖 3 BAW 振蕩器 156.25MHz 相位噪聲性能(歸一化雜散模式)LMK6 系列可在 1.8V、2.5V 或 3.3V 電源電壓下以 4 種可能的輸出格式(LVCMOS、LVPECL、LVDS 和 HCSL)生成 1MHz 至 400MHz 之間的任何輸出頻率。提供 DLE (3.2mm x 2.5mm) 和 DLF (2.5mm x 2mm) 封裝,可在緊湊型電路板設(shè)計(jì)中節(jié)省空間。LMK6 BAW 振蕩器僅需一個(gè)電容器即可進(jìn)行電源濾波,而晶體振蕩器最多可能需要四個(gè)外部元件。
圖 4 BAW 和晶體振蕩器的 PCB 封裝比較BAW 振蕩器可耐受高達(dá) 105°C 的溫度,并且與同類晶體振蕩器解決方案相比,其故障前平均時(shí)間 (MTBF) 高出 20 - 30 倍。BAW 振蕩器在其整個(gè)使用壽命期間都能確保 ±25ppm 的頻率穩(wěn)定性,包括所有老化和環(huán)境因素。在整個(gè)溫度范圍內(nèi),BAW 振蕩器具有 ±10ppm 的頻率穩(wěn)定性,明顯優(yōu)于當(dāng)前基于石英的振蕩器。
圖 5 BAW 振蕩器與石英 XO:溫度范圍內(nèi)的頻率穩(wěn)定性