时间:2025/12/26 23:51:41
阅读:8
USP11491 是一款由 Microchip Technology 生产的可编程时钟发生器,专为需要高精度、低抖动时钟信号的应用而设计。该器件属于 Microchip 的 Ultra Series 产品线,采用紧凑型封装和先进的锁相环(PLL)技术,能够在广泛的频率范围内生成稳定的输出时钟。USP11491 支持多种输出格式,包括 LVCMOS、HCSL 和 LVDS 等,适用于通信、网络设备、工业控制以及测试测量仪器等多种应用场景。
该芯片通过 I2C 或 SPI 接口进行配置,允许用户灵活地调整输出频率、驱动强度、电源模式等参数。其内部集成了非易失性存储器(NVM),可在上电时自动加载预设的配置,从而实现“无需外部配置”的快速启动。此外,USP11491 具备多路输出能力,可同时提供多个不同频率的时钟信号,满足复杂系统中对多时钟域的需求。
在性能方面,USP11491 提供极低的相位抖动(通常低于 1 ps RMS),确保高速串行接口如 PCIe、SATA、USB 和以太网等能够稳定运行。它还具备良好的电源噪声抑制能力,并支持多种电压轨供电(如 1.8V、2.5V、3.3V),增强了系统的兼容性和设计灵活性。
型号:USP11491
制造商:Microchip Technology
产品系列:Ultra Series
输出类型:LVCMOS, HCSL, LVDS(可配置)
输出频率范围:1 MHz 至 200 MHz(典型值)
输入频率范围:10 MHz 至 25 MHz(参考时钟输入)
相位抖动(典型值):< 1 ps RMS(积分区间 12 kHz 至 20 MHz)
电源电压:1.8V, 2.5V, 3.3V 可选
接口类型:I2C, SPI(用于配置)
工作温度范围:-40°C 至 +85°C
封装类型:20-pin QFN(3mm x 3mm)
集成 NVM:支持
最大输出通道数:4
上升/下降时间:< 1 ns(典型值)
输出使能控制:支持
功耗(典型模式):约 85 mW
USP11491 的核心特性之一是其高度可编程性与灵活性。该芯片内置高性能 PLL 架构,支持分数分频和整数分频模式,允许用户精确生成任意目标频率,分辨率可达亚赫兹级别。这种精细的频率调节能力使其能够适应各种通信标准和协议的要求,例如同步以太网(SyncE)、OTN 或 CPRI 等。PLL 设计具有宽频带跟踪能力和快速锁定时间,即使在动态负载或环境变化下也能维持稳定的输出性能。
另一个关键特性是其多通道独立输出能力。USP11491 最多可提供四个独立配置的时钟输出通道,每个通道均可单独设定频率、输出电平标准和驱动强度。这极大简化了多时钟域系统的时钟分配架构,减少了对外部缓冲器或多颗晶体振荡器的需求,从而节省 PCB 面积和物料成本。各输出之间具有优异的隔离度,避免相互干扰,保障信号完整性。
该器件集成了非易失性配置存储器(NVM),用户可通过编程工具将所需配置写入芯片内部。上电后无需外部 MCU 或 FPGA 进行初始化即可自动加载设置,实现“即启即用”,提升了系统可靠性并缩短了启动时间。此外,支持通过 I2C/SPI 动态重配置,便于在运行时根据工作模式切换不同的时钟方案,适用于节能或多模式操作场景。
在可靠性方面,USP11491 采用先进的 CMOS 工艺制造,具备出色的抗噪声能力和热稳定性。其低抖动表现得益于优化的模拟前端设计和内部电源调节机制,有效抑制来自电源轨道的噪声耦合。同时,芯片支持多种节能模式,可在空闲或低负载状态下关闭部分电路以降低功耗,适用于对能效敏感的设计。
最后,Microchip 为 USP11491 提供完整的开发支持生态,包括 ClockWorks 在线配置工具、评估板(如 EVB-USP11491)以及详尽的数据手册和应用笔记,帮助工程师快速完成参数设定、仿真验证和硬件调试,显著缩短产品上市周期。
USP11491 广泛应用于对时钟精度和稳定性要求较高的电子系统中。在通信基础设施领域,它常被用于基站、光传输设备和路由器中,为高速 SerDes、FPGA 和 ADC/DAC 提供低抖动参考时钟,确保数据链路的误码率保持在极低水平。在数据中心和企业级网络设备中,该芯片可用于生成 PCIe Gen3/Gen4、SATA III 和 10G/25G 以太网所需的同步时钟信号,提升互连带宽和系统响应速度。
在工业自动化和测试测量仪器中,USP11491 能够为高精度数据采集系统、示波器、频谱分析仪等设备提供可靠的采样时钟源,保证测量结果的准确性和重复性。由于其多路输出能力,还可用于协调多个子系统之间的时序同步,例如在分布式 I/O 模块或多轴运动控制器中实现精确的时间对齐。
消费类高端电子产品,如专业音视频设备和广播级摄像机,也受益于 USP11491 的低相位噪声特性。它可以为音频编解码器、HDMI 接口和图像传感器提供干净的像素时钟或音频主时钟,减少音视频信号中的失真和闪烁现象,提升用户体验。
此外,在航空航天与国防应用中,该器件可用于雷达信号处理、卫星通信终端等对可靠性和环境适应性要求严苛的场合。其宽温工作能力和抗电磁干扰设计使其能在恶劣条件下稳定运行。结合 Microchip 的长期供货承诺和工业级质量认证,USP11491 成为许多关键任务系统的首选时钟解决方案。
MICROCHIP - DSC1123DI5-025.0000T
SI5345B-B-GM