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SI5321-H-BL 发布时间 时间:2025/10/21 11:26:22 查看 阅读:11

SI5321-H-BL是Silicon Labs(芯科科技)推出的一款高性能、低抖动的时钟发生器芯片,专为需要高精度时钟信号的通信、网络和工业应用而设计。该器件属于Silicon Labs的ClockBuilder系列,支持通过灵活的配置实现多种频率输出,适用于同步以太网(SyncE)、无线基站、光传输网络(OTN)、数据中心互连等对时钟稳定性要求极高的场景。SI5321-H-BL采用先进的DSPLL(数字锁相环)技术,结合高分辨率的分数分频架构,能够从一个输入时钟源生成多个低相位噪声、低抖动的输出时钟信号。该芯片支持多种输入时钟源,包括晶体、LVPECL、LVDS、HCSL等,并可通过I2C或SPI接口进行编程配置。其内部集成了可编程的PLL和多路输出驱动器,允许用户自定义输出频率、逻辑电平类型和驱动强度。SI5321-H-BL封装紧凑,采用7x7 mm QFN封装,适合在空间受限的高密度PCB布局中使用。此外,该芯片具备出色的电源噪声抑制能力和宽温度范围工作特性(-40°C至+85°C),确保在复杂电磁环境和恶劣工业条件下仍能稳定运行。通过Silicon Labs提供的ClockBuilder Pro软件工具,用户可以方便地配置寄存器设置并生成定制化的时序解决方案,极大缩短了产品开发周期。

参数

型号:SI5321-H-BL
  制造商:Silicon Labs
  器件类型:时钟发生器 / 时钟合成器
  输出类型:LVPECL, LVDS, HCSL, CMOS 可选
  最大输出路数:4路独立可配置时钟输出
  输入频率范围:10 MHz 至 700 MHz
  输出频率范围:100 kHz 至 1.2 GHz
  相位抖动典型值(12 kHz - 20 MHz):< 1 ps RMS
  电源电压:3.3V 和 2.5V 双电源供电
  工作温度范围:-40°C 至 +85°C
  封装类型:7x7 mm 48-pin QFN
  接口:I2C/SPI 可配置
  集成PLL类型:DSPLL(数字锁相环)
  参考时钟输入支持:晶体、LVPECL、LVDS、SSTL、HCSL、CMOS 等
  自由运行稳定性:±10 ppm(典型)
  同步保持模式精度:±0.01 ppb(长时间保持)
  输出驱动可调:支持可编程输出幅度与直流偏置
  功耗:典型值 850 mW(全负载运行)

特性

SI5321-H-BL的核心特性之一是其基于DSPLL(Digital Signal PLL)技术的先进时钟合成架构,该技术结合了数字信号处理与模拟混合信号电路的优势,能够在宽频率范围内提供极低的相位噪声和亚皮秒级的随机抖动性能。这种DSPLL结构不仅提升了对输入参考时钟扰动的抗干扰能力,还支持快速锁定和精确的频率跟踪,特别适用于同步以太网(SyncE)和ITU-T G.8262标准要求的应用场景。芯片内置两个高性能数字锁相环,主PLL用于频率合成,辅助PLL可用于抖动清除或作为备份时钟源,从而实现无缝切换和冗余保护功能。
  该器件支持高度灵活的频率规划能力,用户可以通过外部控制接口(I2C或SPI)动态调整输出频率,无需更换晶振或修改硬件设计。配合Silicon Labs的ClockBuilder Pro软件,工程师可以轻松完成从输入/输出规格定义到寄存器配置文件生成的全过程,显著降低系统设计复杂度。SI5321-H-BL还具备强大的抖动衰减功能,在存在输入时钟抖动或漂移的情况下,仍能维持输出时钟的高度纯净性,满足OC-192、10GbE、40GbE乃至100GbE系统的严苛时序需求。
  在可靠性方面,SI5321-H-BL集成了完整的状态监控机制,包括LOS(Loss of Signal)、OOF(Out of Frequency)、PLL锁定状态指示等告警功能,可通过GPIO引脚或寄存器读取实现系统级故障诊断与自动恢复策略。此外,芯片支持多种电源管理模式,可在非工作时段降低功耗,延长设备使用寿命。所有关键参数均可通过非易失性存储器保存,上电后自动加载配置,简化启动流程。其优异的EMI抑制设计和差分信号完整性优化也使其成为高速背板通信和射频子系统中的理想选择。

应用

SI5321-H-BL广泛应用于对时钟精度和稳定性要求极为严格的高端通信与网络设备中。在电信基础设施领域,它常被用于4G LTE-A和5G无线基站的前传与中传单元,为FPGA、ADC/DAC、SerDes接口提供低抖动同步时钟,确保数据采样和传输的准确性。在光传输系统(如OTN、SDH/SONET)中,该芯片作为主控时钟源,支持多速率协议切换并满足G.825/G.8261等ITU标准的时间误差累积限制。此外,在数据中心互联(DCI)和高速交换机/路由器平台中,SI5321-H-BL为10G/25G/100G以太网PHY层提供可靠的参考时钟,保障链路稳定性和误码率性能。
  工业自动化和测试测量设备也是其重要应用场景。例如,在高精度数据采集系统中,该芯片为多通道ADC提供同步采样时钟,减少通道间偏差;在雷达和电子战系统中,则用于产生稳定的本地振荡信号。广播视频设备如4K/8K摄像机和IP视频网关同样依赖SI5321-H-BL来实现精准的时间基准同步,避免画面撕裂或音频失步问题。得益于其宽温工作能力和抗振动、抗电磁干扰设计,该芯片还可部署于户外通信节点、轨道交通控制系统和航空航天电子系统中,承担核心时钟分配任务。

替代型号

SI5325-B-GM2
  SI5345B-B-GMR

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SI5321-H-BL参数

  • 标准包装260
  • 类别集成电路 (IC)
  • 家庭时钟/计时 - 时钟发生器,PLL,频率合成器
  • 系列DSPLL®
  • 类型时钟乘法器
  • PLL
  • 输入LVTTL
  • 输出CML
  • 电路数1
  • 比率 - 输入:输出1:1
  • 差分 - 输入:输出是/是
  • 频率 - 最大2.8GHz
  • 除法器/乘法器是/是
  • 电源电压3.135 V ~ 3.465 V
  • 工作温度-20°C ~ 85°C
  • 安装类型表面贴装
  • 封装/外壳63-LBGA
  • 供应商设备封装63-PBGA(9x9)
  • 包装托盘