ZHCSTT1E November   2023  – October 2025 LMK3H0102

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 特性
  3. 应用
  4. 说明
  5. 引脚配置和功能
  6. 规格
    1. 5.1 绝对最大额定值
    2. 5.2 ESD 等级
    3. 5.3 建议运行条件
    4. 5.4 热性能信息
    5. 5.5 电气特性
    6. 5.6 I2C 接口规范
  7. 参数测量信息
    1. 6.1 输出格式配置
    2. 6.2 差分电压测量术语
  8. 详细说明
    1. 7.1 概述
    2. 7.2 功能方框图
    3. 7.3 特性说明
      1. 7.3.1 器件块级描述
      2. 7.3.2 器件配置控制
      3. 7.3.3 OTP 模式
      4. 7.3.4 I2C 模式
    4. 7.4 器件功能模式
      1. 7.4.1 失效防护输入
      2. 7.4.2 分数输出分频器
        1. 7.4.2.1 FOD 模式运行
        2. 7.4.2.2 边缘组合器
        3. 7.4.2.3 数字状态机
        4. 7.4.2.4 展频时钟
        5. 7.4.2.5 整数边界杂散
      3. 7.4.3 输出行为
        1. 7.4.3.1 输出格式选择
          1. 7.4.3.1.1 输出格式类型
            1. 7.4.3.1.1.1 LP-HCSL 端接
        2. 7.4.3.2 输出压摆率控制
        3. 7.4.3.3 REF_CTRL 运行
      4. 7.4.4 输出使能
        1. 7.4.4.1 输出使能控制
        2. 7.4.4.2 输出使能极性
        3. 7.4.4.3 独立输出使能
        4. 7.4.4.4 输出禁用行为
      5. 7.4.5 器件默认设置
    5. 7.5 编程
      1. 7.5.1 I2C 串行接口
      2. 7.5.2 一次性编程序列
  9. 器件寄存器
    1. 8.1 寄存器映射
      1. 8.1.1  R0 寄存器(地址 = 0x0)[复位 = 0x0861/0x0863]
      2. 8.1.2  R1 寄存器(地址 = 0x1)[复位 = 0x5599]
      3. 8.1.3  R2 寄存器(地址 = 0x2)[复位 = 0xC28F]
      4. 8.1.4  R3 寄存器(地址 = 0x3)[复位 = 0x1801]
      5. 8.1.5  R4 寄存器(地址 = 0x4)[复位 = 0x0000]
      6. 8.1.6  R5 寄存器(地址 = 0x5)[复位 = 0x0000]
      7. 8.1.7  R6 寄存器(地址 = 0x6)[复位 = 0x0AA0]
      8. 8.1.8  R7 寄存器(地址 = 0x7)[复位 = 0x6503]
      9. 8.1.9  R8 寄存器(地址 = 0x8)[复位 = 0xC28F]
      10. 8.1.10 R9 寄存器(地址 = 0x9)[复位 = 0x3166]
      11. 8.1.11 R10 寄存器(地址 = 0xA)[复位 = 0x0010]
      12. 8.1.12 R11 寄存器(地址 = 0xB)[复位 = 0x0000]
      13. 8.1.13 R12 寄存器(地址 = 0xC)[复位 = 0xE800]
      14. 8.1.14 R146 寄存器(地址 = 0x92)[复位 = 0x0000]
      15. 8.1.15 R147 寄存器(地址 = 0x93)[复位 = 0x0000]
      16. 8.1.16 R148 寄存器(地址 = 0x94)[复位 = 0x0000]
      17. 8.1.17 R238 寄存器(地址 = 0xEE)[复位 = 0x0000]
  10. 应用和实施
    1. 9.1 应用信息
    2. 9.2 典型应用
      1. 9.2.1 应用方框图示例
      2. 9.2.2 设计要求
      3. 9.2.3 详细设计过程
      4. 9.2.4 示例:更改输出频率
      5. 9.2.5 串扰
      6. 9.2.6 应用曲线
    3. 9.3 电源相关建议
      1. 9.3.1 上电时序
      2. 9.3.2 去耦电源输入
    4. 9.4 布局
      1. 9.4.1 布局指南
      2. 9.4.2 布局示例
  11. 10器件和文档支持
    1. 10.1 文档支持
      1. 10.1.1 相关文档
    2. 10.2 接收文档更新通知
    3. 10.3 支持资源
    4. 10.4 商标
    5. 10.5 静电放电警告
    6. 10.6 术语表
  12. 11修订历史记录
  13. 12机械、封装和可订购信息

详细设计过程

LMK3H0102 各方面的设计都很简单,并且提供了软件支持来协助进行频率规划和器件编程。该设计过程简单概述了这一过程。

  1. 频率规划
    1. 设计 LMK3H0102 配置的第一步是确定生成所需输出频率所需的 FOD 频率。该过程如下:
      1. 如果输出频率大于 200MHz,则两个频率必须相同,并且不能使用 SSC。如果频率不同,或者需要 SSC,则该器件无法支持此频率计划。
        • 如果两个频率相同且大于 200MHz,则必须启用边缘组合器,FOD 分频器值必须匹配,并且 REF_CLK(如果使用)可以来自任一 FOD。
      2. 如果两个输出频率相同,并且具有相同的 SSC 设置(即均使用 SSC 或均不使用 SSC),则仅需要 1 个 FOD。
      3. 如果两个输出频率不同,但具有相同的 SSC 设置,则输出可以共享一个 FOD 以节省电流。如果两个频率都可以通过将单个有效 FOD 频率除以通道分频器选项来生成,则可以禁用第二个 FOD。否则,必须使用两个 FOD。如果两个输出都需要 SSC,则 LMK3H0102 器件无法支持该频率计划。
      4. 如果一个输出需要 SSC,而另一个输出不需要 SSC,则 SSC 输出必须使用 FOD0,非 SSC 输出必须使用 FOD1。
    2. 如果使用 SSC,请确定应用是否需要预配置的向下展频调制、自定义向下展频调制或中心展频调制。如果需要自定义配置,请按照展频时钟 中概述的步骤进行操作。
    3. 设置数字时钟分频器,使数字时钟频率尽可能接近 50MHz。
    4. 确定 REF_CTRL 引脚功能。如果将其用作附加 LVCMOS 基准时钟,请验证是否可以根据 FOD0 和 FOD1 频率生成所需频率,因为 REF_CLK 输出的分频器范围仅为 /2、/4 或 /8。
      1. 请记住,如果在 FOD0 上使用 SSC,并且 REF_CLK 源是 FOD0,则该输出现在也具有 SSC。
  2. 设置输出格式
    1. 所需的输出格式基于系统中所需的时钟格式。对于 PCIe 应用,这通常是 100MHz LP-HCSL 时钟。必须选择内部端接电阻值,使其阻抗与接收器的输入阻抗相匹配。请注意,交流 LVDS 和直流 LVDS 的端接方案不同 - 交流 LVDS 接收器需要 LMK3H0102 提供交流 LVDS 输出。
    2. 对于差分输出,压摆率是可选的,从最慢范围(1.4V/ns 至 2.7V/ns)到最快范围(2.3V/ns 至 3.5V/ns)。
    3. 对于任一端接方案的 LP-HCSL 输出,振幅可在 625mV 和 950mV 之间选择。
    4. 对于 LVCMOS 输出,P 相和 N 相可以同相、反相或单独启用或禁用。这允许在 OUT0、OUT1 和 REF_CTRL 引脚之间生成最多 5 个 LVCMOS 时钟。
      1. 对于 LVCMOS 输出,如果 VDD 为 1.8V 或 2.5V,则 VDDO_x 电压必须与 VDD 电压相匹配。
  3. 输出启用行为
    1. 输出启用引脚默认为低电平有效,并通过一个内部下拉电阻器连接至 GND。如果不需要此功能,则可以将 OE_PIN_POLARITY 设置为“0”,以将 OE 引脚的行为更改为高电平有效。如果执行了该操作,则内部下拉电阻器会被禁用,并使用一个连接至 VDD 的内部上拉电阻器。
    2. 确定两个输出均被禁用是否意味着器件进入低功耗模式。虽然这能够节省电流,但对于时钟必须快速重新开启的任何应用(例如 PCIe 时钟),不建议使用低功耗模式。

对于 PCIe 示例,需要进行以下设置:

  1. 一个 FOD 可用于生成两个 LP-HCSL 输出。因此,FOD0 可设置为具有 200MHz 的输出频率,通道分频器 0 设置为 2 分频。或者,FOD0 可以通过四分频器设置为 400MHz。两种配置均有效。两个输出驱动器都选择通道分频器 0,并且都设置为 LP-HCSL。
    1. DIG_CLK_N_DIV 必须设置为 2 才能正确设置状态机时钟。状态机时钟必须尽可能接近 50MHz 而不超过该频率。方程式 9 展示了数字状态机频率、CH0_FOD_SEL 多路复用器选择的频率以及 DIG_CLK_N_DIV 字段之间的关系。仅当器件处于低功耗状态时,才写入 DIG_CLK_N_DIV 字段。
  2. FOD0 可用于生成 25MHz LVCMOS 时钟,200MHz / 8 = 25MHz。REF_CLK 分频器选项为 2、4 或 8 分频。因此,REF_CLK_DIV 必须设置为 3 才能实现 8 分频。
方程式 9. F D I G   =   F C H 0 _ F O D _ S E L 2   +   D I G _ C L K _ N _ D I V  

其中,FDIG 是数字状态机时钟频率,而 FCH0_FOD_SEL 是 CH0_FOD_SEL 多路复用器选择的频率