Texas Instruments LMX1204EVM評估模塊 (EVM) 設計用于評估LMX1204的性能，LMX1204是一款四路輸出、超低附加抖動射頻 (RF) 緩沖器、分頻器和乘法器。該評估模塊可以在3.2GHz至6.4GHz輸出范圍內(nèi)緩沖高達12.8GHz射頻時鐘輸入，實現(xiàn)x2、x3或x4倍，最多將輸入分成8個。

數(shù)據(jù)手冊：*附件：Texas Instruments LMX1204 EVM評估模塊 (EVM)數(shù)據(jù)手冊.pdf

Texas Instruments LMX1204EVM包含一個獨立的輔助時鐘分頻器，用于現(xiàn)場可編程門陣列 (FPGA) 和邏輯時鐘計時。每個輸出均包含一個系統(tǒng)參考 (SYSREF) 補充，具有皮秒精度和延遲調(diào)諧功能?？梢酝蕉鄠€器件以實現(xiàn)寬時鐘分布樹。

特性

12.8GHz緩沖器，高達6.4GHz乘法器，最多可以分成8個
6GHz時噪聲本底為-160dBc/Hz
四個射頻輸出和SYSREF對
SYSREF發(fā)生器，具有每輸出皮秒精密延遲調(diào)諧功能
用于FPGA和邏輯的輔助分頻器，帶SYSREF
支持多器件同步

測試設置

分頻器技術(shù)解析

一、器件概述

LMX1204是德州儀器(TI)推出的一款高性能時鐘管理芯片，具有超低噪聲特性，輸出頻率范圍覆蓋300MHz至12.8GHz。該器件集成了緩沖、倍頻和分頻功能，特別適合高精度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的時鐘應用。

關(guān)鍵特性

?超低噪聲性能?：在6GHz輸出時噪聲基底低至-161dBc/Hz，1/f噪聲為-154dBc/Hz@10kHz偏移
?靈活的頻率處理?：支持×1(緩沖模式)、×2、×3、×4倍頻和÷2至÷8分頻
?多通道輸出?：提供4路高頻時鐘輸出和1路獨立邏輯時鐘輸出(LOGICLK)
?JESD204B/C兼容?：每路時鐘輸出配有同步SYSREF輸出，支持生成器和中繼器模式
?寬工作范圍?：2.5V供電電壓，-40°C至85°C工作溫度

二、功能架構(gòu)分析

2.1 核心功能模塊

LMX1204采用模塊化設計，主要包含以下功能單元：

?時鐘輸入處理單元?
- 支持差分輸入，內(nèi)部集成50Ω終端
- 可配置為緩沖、倍頻或分頻模式
- 倍頻模式采用PLL架構(gòu)，集成VCO
?時鐘分配網(wǎng)絡?
- 4路主時鐘輸出(CLKOUT0-3)
- 1路獨立邏輯時鐘輸出(LOGICLKOUT)
- 每路輸出可單獨配置功率等級(8級可調(diào))
?SYSREF生成系統(tǒng)?
- 支持內(nèi)部生成或外部輸入中繼
- 可編程延遲調(diào)節(jié)(508步進，每步<2.5ps@12.8GHz)
- 支持脈沖模式和連續(xù)模式

2.2 工作模式配置

LMX1204提供三種主要工作模式，通過CLK_MUX寄存器選擇：

模式	配置寄存器	功能描述
緩沖模式	CLK_MUX=0x1	直接緩沖輸入時鐘，保持原始頻率和相位特性
分頻模式	CLK_MUX=0x2	支持÷2至÷8分頻，奇數(shù)分頻時占空比非50%
倍頻模式	CLK_MUX=0x3	支持×1(濾波模式)、×2、×3、×4倍頻，需進行VCO校準

三、典型應用場景

3.1 測試測量系統(tǒng)

在示波器、無線設備測試儀等應用中，LMX1204可提供：

超低抖動的采樣時鐘(5fs RMS抖動)
多通道同步輸出能力
靈活的SYSREF信號生成

3.2 航空航天與國防

適用于相控陣雷達、電子戰(zhàn)等關(guān)鍵系統(tǒng)：

12.8GHz高頻輸出滿足毫米波應用
-40°C至85°C寬溫工作范圍
抗輻射增強設計(需特殊版本)

3.3 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器時鐘

作為ADC/DAC的時鐘驅(qū)動器：

抖動性能優(yōu)于多數(shù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的孔徑抖動
支持多器件級聯(lián)架構(gòu)
可編程輸出功率匹配不同負載需求

四、設計考量要點

4.1 電源設計建議

采用低噪聲LDO供電，避免開關(guān)電源引入雜散
每個VCC引腳布置0.1μF(靠近芯片)+1μF(稍遠)的去耦組合
邏輯時鐘和主時鐘電源建議用磁珠隔離

4.2 布局布線指南

?時鐘輸入?：
- 保持差分對嚴格等長(±50ps以內(nèi))
- 單端驅(qū)動時，未用端接50Ω至地
?輸出端接?：
- 所有時鐘輸出必須AC 耦合
- LOGICLKOUT根據(jù)格式選擇終端：
  - LVDS：無需外部元件
  - LVPECL：需220Ω射極電阻
  - CML：需50Ω上拉電阻
?熱管理?：
- 40引腳VQFN封裝(6mm×6mm)
- θJA=24.8°C/W，全功率工作時需考慮散熱

五、性能實測數(shù)據(jù)

根據(jù)TI提供的測試數(shù)據(jù)，LMX1204在6GHz輸出時表現(xiàn)優(yōu)異：

參數(shù)	典型值	條件
相位噪聲(10kHz偏移)	-154dBc/Hz	緩沖模式
附加抖動(12k-100MHz)	5fs RMS	緩沖模式
二次諧波抑制	<-25dBc	6GHz輸出，差分驅(qū)動
輸出-輸出偏移	<15ps	任意兩路輸出間

六、設計注意事項

?倍頻模式校準?：
- 初次使用需5ms校準時間
- 狀態(tài)機時鐘必須≤30MHz
- 可通過MUXOUT引腳監(jiān)測鎖定狀態(tài)
?溫度補償?：
- 內(nèi)置溫度傳感器(精度±13°C)
- 可通過rb_TEMPSENSE讀取結(jié)溫
- 建議根據(jù)溫度調(diào)整輸出功率
?未用引腳處理?：
- BIAS01/23：倍頻未用時懸空
- SYSREFREQ：不用時配置為低電平
- 未用時鐘輸出：可懸空

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