Silicon Labs 的 SI5327D-C-GMR 是一款高性能、低抖动的时钟发生器,专为需要精确频率合成和多路时钟输出的通信、网络和数据中心应用而设计。该器件属于 Silicon Labs 的 Precision Timing? 系列,采用先进的 DSPLL(Digital Signal Processing PLL)技术,能够从一个或多个输入参考时钟中生成极其稳定和精确的输出时钟信号。SI5327D-C-GMR 支持灵活的输入配置,可接受多种标准时钟输入(如 LVPECL、LVDS、HCSL、LVCMOS 等),并能通过 I2C 或 SPI 接口进行编程配置,实现对输出频率、格式和相位的精细控制。该芯片集成了多个锁相环(PLL)和数字信号处理引擎,能够在无需外部晶体的情况下完成完整的时钟重建和同步功能,适用于同步以太网(SyncE)、OTN、无线基站、路由器和交换机等对时序要求极为严苛的应用场景。其封装形式为 64 引脚 QFN(4x4 mm),适合高密度 PCB 布局,并具备良好的热稳定性和电磁兼容性。
型号:SI5327D-C-GMR
制造商:Silicon Labs(Skyworks Solutions, Inc.)
封装类型:64-QFN(4x4 mm)
工作温度范围:-40°C 至 +85°C
供电电压:3.3V / 2.5V / 1.8V 多电源域
输入时钟类型:LVPECL, LVDS, HCSL, LVCMOS, 晶体
最大输入频率:700 MHz
输出类型:LVPECL, LVDS, HCSL, LVCMOS, Emphasis
输出通道数:最多 12 路独立输出
输出频率范围:10 kHz 至 710 MHz
典型均方根抖动(RMS):< 100 fs(12 kHz - 20 MHz 积分带宽)
控制接口:I2C 和 SPI 可选
集成 PLL 数量:2 个 DSPLL(数字锁相环)
自由运行精度:±30 ppm
支持同步源数量:最多 4 个参考输入可配置为冗余备份
SI5327D-C-GMR 的核心优势在于其基于数字信号处理的锁相环(DSPLL)架构,该架构结合了高稳定性晶体参考和先进的数字控制算法,能够在动态变化的输入条件下保持极低的输出相位噪声和长期频率稳定性。与传统的模拟 PLL 相比,DSPLL 具备更强的抗干扰能力、更快的锁定速度以及更高的灵活性。该芯片支持多种参考输入模式,包括单端和差分信号,并具备自动切换功能,在主参考失效时可无缝切换到备用参考源,确保系统时钟连续性。此外,SI5327D-C-GMR 内部集成了非易失性存储器(NVM),允许用户将配置信息固化在芯片内部,上电后无需外部 MCU 即可自动加载配置,简化了系统启动流程。其多路输出结构支持不同的逻辑电平和频率组合,每一路输出均可独立编程,满足复杂系统中不同功能模块对时钟的需求。该器件还支持频率裕量调节(Spread Spectrum Clocking, SSC)、去加重(De-emphasis)和幅度调整等功能,有助于降低 EMI 并优化信号完整性。在性能方面,SI5327D-C-GMR 在 12 kHz 到 20 MHz 的积分带宽内可实现低于 100 飞秒的 RMS 抖动,满足 OC-192、10G/25G/100G 以太网等高速串行接口的严格时序要求。它还符合 ITU-T G.8262/G.8262.1(SyncE)、Telcordia GR-1244-CORE 和 GR-253-CORE 等电信级标准,适用于工业级和通信级设备。芯片内置完整的诊断和监控功能,可通过寄存器读取状态信息,实现故障检测和远程维护。
为了进一步提升系统可靠性,SI5327D-C-GMR 提供了高级电源管理功能,支持多种功耗模式,在保持高性能的同时优化整体能耗。其 64 引脚 QFN 封装具有较小的占板面积,同时保留了良好的散热性能,适合用于紧凑型设计。开发支持方面,Silicon Labs 提供 ClockBuilder Pro 软件工具,用户可以通过图形化界面完成频率规划、输出配置和寄存器设置,并生成对应的配置文件直接烧录至芯片或用于固件初始化。这种高度集成的设计显著降低了外部元件需求,减少了 BOM 成本和设计复杂度。
SI5327D-C-GMR 主要应用于对时钟精度和稳定性有极高要求的高端通信和网络设备中。典型应用场景包括电信基础设施中的同步以太网(SyncE)节点、光传输网络(OTN)设备、分组交换网络(PTP 时间同步系统)以及 4G/5G 无线基站(如 eNodeB 和 gNB)。在这些系统中,SI5327D-C-GMR 可作为主时钟发生器,提供多个低抖动、高精度的时钟信号,用于驱动 ADC/DAC、FPGA、ASIC、PHY 芯片和高速 SerDes 接口。该器件也广泛用于数据中心内的交换机和路由器,特别是在支持 10G、25G、40G 和 100G 以太网速率的平台中,为高速链路提供可靠的参考时钟。此外,SI5327D-C-GMR 还可用于测试与测量仪器、广播视频设备、工业自动化控制系统以及航空航天电子系统等需要精密定时的领域。由于其具备多参考输入冗余切换和快速恢复能力,特别适合部署在要求高可用性和容错能力的关键任务系统中。配合 Silicon Labs 的时钟树解决方案,SI5327D-C-GMR 可与其他时钟缓冲器和抖动衰减器协同工作,构建完整的高性能时序架构。
SI5327A-C-GMR
SI5327B-C-GMR
SI5345B-C-GMR