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SiliconLabsTiming产品核心技术介绍
日期：2010-7-1 23:06:00 点击：
来源：中国工控网
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Silicon Labs ((芯科实验室有限公司，简称Silicon Labs)) TIMING 产品推出市场以来，因其优异的去抖性能、灵活的任意频点的配置、比竞争对手缩短一半的交货周期而获得广泛的应用。Silicon Labs 专利DSPLL技术作为每一款Silicon Labs TIMING 产品的核心，使Silicon Labs产品具有了超越竞争对手的优异性能。下面将详细介绍DSPLL 的原理和特点。
1． DSPLL 的原理
 这项技术运用DPS 高速运算替代通常采用的分离器件搭建的锁相环滤波电路。由于不需要外接器件，单板的噪声对锁相环影响降低到最低。这项数字技术能够在温度，电压变化和外围MCU不同的情况下提供高度的稳定性和一致性。下图是DSPLL 一个简单功能框图。
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DSP运算处理 Phase Detector 的相差脉冲，产生一个数字频率控制字M 来调制一个数字控制的时钟DCO。数字分频器N1,N2,N3 都有很大的范围，这样可以是在一个输入频率下，产生近似任意频率的输出。具有DSPLL技术的窄环路带宽产品(Si5316, Si5319, Si5323, Si5326, Si5366, and Si5368) 提供超低的输出抖动和极强的抖动衰减性能。对于那些需要多路低抖动时钟频率转换的应用，宽环路带宽的产品(Si5322, Si5325, Si5365, and Si5367) 是一种很好的选择。
2． DSPLL带来的优势
   （1）极低的输出抖动 0.3ps RMS 抖动。
   （2）宽范围的输入频率和输出频率。
        输入频率：2KHz-710MHz
        输出频率：2KHz-1.4GHz
    由于数字分频器都有很大的范围，才能保证宽范围的输入和输出频率。在搭建复杂的时钟系统的时候，特别是作为一个时钟平台，应用在各种场合，只需要改变软件和pin的管脚配置就可以完成，而竞争对手的芯片，就需要改变芯片的型号，重新进行设计。
（3）         可调的环路带宽。 60Hz-8.4KHz，采用DSP 技术来做PLL的低通滤波器，带来一个非常大的好处就是可以通过改变寄存器来调节环路带宽，适用于多种信号质量的环境。
（4）         极低的相噪指标。采用芯片内部集成滤波器，可以有效的降低来自单板的噪声干扰。
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（5）         集成度高，简化了锁相环的设计和布板
传统的锁相环芯片，需要客户自己来设计低通的滤波器，还要做好低通滤波器的EMC 的防护措施,布板的时候也需要特别的注意。由于Silicon Labs PLL外围基本上没有什么器件，仅有一个作为reference 的时钟输入。芯片的设计有DSPLLsim软件完成配置，布板没有强制性要求。
3．基于DSPLL技术的XO和VCXO介绍
（1）Silicon Labs XO和VCXO 的特点
VCXO 和XO产品有任意定制频率的单路，双路，四路输出系列。输出频率范围10MHz-1.4GHz，可以任意定制。
——极低的输出抖动和PSRR:
Si53x/5x/7x: 0.3 ps rms (12 kHz to 20 MHz)
Si59x: 0.7ps rms (12 kHz to 20 MHz)
——迅速的交货周期:2-4周             
    
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——内置电源滤波器,使得信号附近抖动减低至竞争对手的1/3.
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（2）Silicon Labs XO和VCXO 与竞争对手的比较
 
Silicon Labs
Si5xx
Inverted Mesa
Crystal/HFF
SAW
精度
(failure rate)
Best
Fair
Fair
机械健壮性
Yes
No
Yes
老化
(ppm/yr typ)
1
5
10
温度稳定性
(ppm typ)
20
25
100
可调线性度
(% from BSL typ)
1
15
5
 
(3) Silicon Labs XO和VCXO 产品系列介绍
XO 系列：
Part Number
Frequency
Frequency
Range
(MHz)
Jitter
(ps RMS typ)
Total Stability
(ppm)
Output Format
Supply Voltage
(V)
Temp Range
(C)
Package
(mm)
Si530/531
Single
10 to 1417
0.3
20
31.5
61.5
CMOS
LVPECL
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LVDS
CML
3.3
2.5
1.8
-40 to 85
5 x 7
Si532/533
Dual
Si534
Quad
Si590/591
Single
10 to 525
0.7
30
50
100
 
VCXO:
Part Number
Frequency
Frequency
Range
(MHz)
Jitter
(ps RMS typ)
Kv Options
 (ppm/V)
APR
(ppm)
Output Format
Supply Voltage
(V)
Temp Range
(C)
Package
(mm)
Si550
Single
10 to 1417
0.5
33, 45, 90, 135,
180, 356
12 to 375
CMOS
LVPECL
W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网

LVDS
CML
3.3
2.5
1.8
-40 to 85
5 x 7
Si552
Dual
SI554
Quad
Si595
Single
10 to 525
0.7
45, 95
125,185,
380
15 to 370
 
I2C 编程可以输出任意频点 XO/VCXOs:
Part Number
Type
Frequency Range
(MHz)
Tuning Resolution
Jitter
(ps RMS typ)
Total Stability
(ppm)
Total APR
(ppm)
Output Format
Supply Voltage
(V)
Temp Range
(C)
Package
(mm)
Si598
XO
A: 10 to 525
B: 10 to 280
C: 10 to 160
28PPT
0.7
30,50, 100
N/A
CMOS
LVPECL
WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网

LVDS
CML
3.3
2.5
1.8
-40 to 85
5 x 7
Si599
VCXO
0.7
N/A
15 to 370
Si570
XO
A: 10 to 1417
B: 10 to 810
C: 10 to 280
80PPT
0.3
31.5, 62.5
N/A
Si571
VCXO
0.5
N/A
12 to 375
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L
C
技
术
网
|
可
编
程
控
制
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术
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