ZHCAF91 April   2025 LMK3H0102

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1简介
  5. 2输出建议
    1. 2.1 差分与单端
    2. 2.2 压摆率
    3. 2.3 扩频时钟
  6. 3PCB 设计
    1. 3.1 堆叠
    2. 3.2 电源滤波
    3. 3.3 避免产生瓶颈
    4. 3.4 战略性过孔布置
      1. 3.4.1 分散功耗集中
        1. 3.4.1.1 过孔尺寸
        2. 3.4.1.2 焊盘和覆铜
      2. 3.4.2 屏蔽和拼接过孔
  7. 4尽量减少可能使用的天线数量
    1. 4.1 残桩
    2. 4.2 网络覆铜
  8. 5总结
  9. 6参考资料

差分与单端

时钟波形往往具有非常高的转换率。无论是在输出频率还是在后续谐波中,这种剧烈的电压变化都容易导致较大的 EMI 尖峰。例如,25MHz 可能在 25MHz、50MHz(第 2 个谐波)、75MHz(第 3 个谐波)处产生 EMI 杂散,以此类推。在生成这些输出的同时谐波是无法避免的,因此,选择正确的输出类型有助于降低杂散的功耗。

使用差分输出类型(例如 LVDS 或 HCSL)就是最佳状况。差分信号同时使用 P 布线和 N 布线,每条布线的相位差为 180 度。当 P 为高电平时,N 为低电平,反之亦然 (图 2-1)。此外,从时钟发生器到终端器件之间,差分信号在整个 PCB 上的布线非常靠近。这种模式和较短的距离能有效地将单条布线的 EMI 影响降至最低。


 P 和 N 布线

图 2-1 P 和 N 布线

我们可以将相同的方法用于单端输出类型,例如 CMOS。与差分信号不同,单端输出类型没有相同的 P 和 N 关系;通常仅使用 P 布线或 N 布线。但是许多时钟器件(例如 LMK3C0105)可以通过单个输出通道块产生两个彼此相位差为 180 度的单端信号。我们可以通过尽可能接近的模拟差分信号,让这一点给我们带来益处。按照差分对布线可实现出色的 EMI 性能。如果仅使用 LVCMOS 对的其中一条,则进行两条布线,尽可能靠近接收器终止不使用的一条布线。如果 LVCMOS 对用于两个不同的接收器,请制定频率计划和 PCB 布局,以便尽可能按照差分方式对时钟对进行布线。


 差分对对称

图 2-2 差分对对称

使用 CMOS 时,考虑布线长度也很重要。这种输出类型的布线越长,需要的功率就越大,继而产生更大的 EMI 输出杂散。无论是差分输出还是单端输出,最好尽可能使用低功耗输出类型,例如,使用 LVCMOS 而不是 CMOS,或使用 LP-HCSL 而不是 HCSL。