《電子技術(shù)應(yīng)用》
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安森美半導(dǎo)體完整時(shí)鐘解決方案滿足時(shí)鐘市場更高要求

基于PLL的PureEdge硅頻率模塊設(shè)計(jì)靈活性更強(qiáng)、成本更低、上市周期更短
2008-10-28
作者:安森美半導(dǎo)體

??? 全球領(lǐng)先的高性能" title="高性能">高性能,、高能效硅解決方案供應(yīng)商安森美半導(dǎo)體" title="安森美半導(dǎo)體">安森美半導(dǎo)體(ON Semiconductor,,美國納斯達(dá)克上市代號(hào):ONNN)不斷開發(fā)和拓展完整的時(shí)鐘解決方案,進(jìn)一步鞏固了其在時(shí)鐘市場上的技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者地位,。基于在雙極型、CMOS和0.18μm硅鍺(SiGe)BiCMOS工藝上先進(jìn)的鎖相環(huán)(PLL)電路布局和設(shè)計(jì)專業(yè)技術(shù),,安森美半導(dǎo)體25年來一直在最低抖動(dòng)和skew時(shí)鐘分配性能方面領(lǐng)先業(yè)界。安森美半導(dǎo)體的時(shí)間抖動(dòng)比競爭對(duì)手小50%,,令系統(tǒng)設(shè)計(jì)更簡易,,并消除時(shí)間誤差。此外,,安森美半導(dǎo)體在全球時(shí)鐘支持(ECL)市場排名第一,。

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??? 市場研究機(jī)構(gòu)Databeans的調(diào)查表明,2007年全球時(shí)鐘市場收入為16億美元,,預(yù)計(jì)2007年至2012年總時(shí)鐘市場年復(fù)合增長率(CAGR)將達(dá)到11%,。安森美半導(dǎo)體標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品部全球市場營銷副總裁麥滿權(quán)認(rèn)為,,隨著市場應(yīng)用走向融合,硅基時(shí)鐘和晶振" title="晶振">晶振供應(yīng)商將進(jìn)行整合,,硅基鎖相環(huán)(PLL)時(shí)鐘解決方案將繼續(xù)替代傳統(tǒng)晶振(XO)以滿足更高頻率,、復(fù)雜度及系統(tǒng)同步對(duì)時(shí)鐘解決方案的要求。

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??? 隨著自動(dòng)測試設(shè)備,、電信及網(wǎng)絡(luò),、計(jì)算機(jī)及消費(fèi)電子產(chǎn)品復(fù)雜度及系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸率/頻率的不斷提高,系統(tǒng)需要更加精確的同步,,并實(shí)現(xiàn)更低的抖動(dòng)(低于1 ps),。同時(shí),系統(tǒng)對(duì)高性價(jià)比的電磁干擾(EMI)抑制(采用擴(kuò)頻技術(shù))的要求也越來越高,。因此,,客戶需要用多頻率時(shí)鐘產(chǎn)生" title="時(shí)鐘產(chǎn)生">時(shí)鐘產(chǎn)生器來整合時(shí)鐘樹(晶體、PLL,、緩存,、I/O),利用高性能的鎖相環(huán)(PLL)替代較高頻率應(yīng)用中的傳統(tǒng)晶振,,使時(shí)鐘扇出具備靈活的skew,,并支持多種I/O(LVDS、PECL,、HCSL,、HSTL)。此外,,客戶還需要半定制化時(shí)鐘和可編程時(shí)鐘" title="可編程時(shí)鐘">可編程時(shí)鐘來盡量提升系統(tǒng)性能和設(shè)計(jì)靈活性,。這些應(yīng)用趨勢對(duì)時(shí)鐘產(chǎn)生技術(shù)及頻率元件提出了更高的要求,市場迫切需要能夠滿足上述需求的完整時(shí)鐘樹解決方案,。?

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??? 麥滿權(quán)表示:“正是為了迎合時(shí)鐘市場及時(shí)鐘產(chǎn)生技術(shù)的應(yīng)用趨勢,,我們利用先進(jìn)的半導(dǎo)體工藝和模擬技術(shù)專長,開發(fā)了一系列全硅頻率技術(shù)產(chǎn)品,。這些產(chǎn)品可以在系統(tǒng)中提供猶如心臟有規(guī)律的跳動(dòng)的準(zhǔn)確頻率,,在實(shí)現(xiàn)更高性能的同時(shí),簡化系統(tǒng)的復(fù)雜程度,,實(shí)現(xiàn)精確的系統(tǒng)同步,。”?

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??? 安森美半導(dǎo)體的時(shí)鐘樹解決方案包括時(shí)鐘產(chǎn)生和時(shí)鐘支持及分配兩大部分,。前者包括高性能時(shí)鐘,、時(shí)鐘模塊、靈活的CMOS可編程時(shí)鐘,;后者包括時(shí)鐘分配,、分立式PLL器件,、時(shí)鐘支持邏輯。其中,,時(shí)鐘產(chǎn)生部分中基于PLL的PureEdge?硅頻率模塊NBXxxxx系列目前包括九款產(chǎn)品,,均具有業(yè)界一流的長期時(shí)域抖動(dòng)性能和10 MHz頻率優(yōu)異的-163 dBc/Hz元件域噪聲,可彌補(bǔ)在整合12 Hz至20 MHz頻率時(shí)的0.4皮秒(ps)均方根(RMS)相位抖動(dòng),,使整個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘樹具有更大的時(shí)序裕量,。這些元件創(chuàng)造了亞皮秒抖動(dòng)質(zhì)量的時(shí)鐘,可以實(shí)現(xiàn)100 MHz,、106.25 MHz,、125 MHz、155.52 MHz,、156.25 MHz,、200.00 MHz、212.5 MHz,、250 MHz,、311.04 MHz和312.5 MHz中的單個(gè)和/或兩個(gè)頻率,非常適用于1x/2x光纖信道,、串行ATA,、iSCSI、PCIe,、同步光網(wǎng)絡(luò)(SONET)/同步數(shù)字體系(SDH),、以太網(wǎng)和時(shí)鐘裕量應(yīng)用。?

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??? 采用PureEdge?時(shí)鐘產(chǎn)生模塊可以為設(shè)計(jì)師帶來以下優(yōu)勢:替代傳統(tǒng)晶振,,降低成本,,增加靈活性和功能。在晶振方面,,可以縮短傳統(tǒng)晶振的上市時(shí)間,,易于獲得非標(biāo)準(zhǔn)頻率。更重要的是,,混合模塊中的PLL可以在5 mm×7 mm×1.9 mm陶瓷封裝中直接替代晶振模塊。這種方式可以提供多種可供選擇的頻率,、多種邏輯系列輸出電平(無需電平轉(zhuǎn)換器),,抑制抖動(dòng);還可以降低制造成本,,提高可靠性,。?

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??? 安森美半導(dǎo)體標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品部先進(jìn)邏輯分部總監(jiān)兼總經(jīng)理何燾(Dan Huettl)說:“安森美半導(dǎo)體的PLL硅頻率技術(shù)可以提供極有競爭力的相位噪聲和穩(wěn)定的性能,因此將逐漸替代目前微處理器和采用微控制器的系統(tǒng)中的傳統(tǒng)晶振,?!彼硎?,PLL技術(shù)還具備許多其他傳統(tǒng)晶振所沒有的優(yōu)勢,包括設(shè)計(jì)上的靈活性,、可編程能力,,有助于降低成本和提高性能??删幊蘌LL還可以產(chǎn)生多種頻率,,支持多種接口,所以能以單一IC滿足全部時(shí)鐘樹要求,,讓客戶能以單個(gè)器件替代多個(gè)晶振,,實(shí)現(xiàn)靈活的設(shè)計(jì)。此外,,它還支持?jǐn)U頻和可編程延遲等新功能,。?

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??? 值得一提的是,除了高性能PureEdge?時(shí)鐘產(chǎn)生模塊為設(shè)計(jì)人員實(shí)現(xiàn)晶振替代和提升靈活性,,安森美半導(dǎo)體的可編程時(shí)鐘以單顆器件替代傳統(tǒng)解決方案,,為設(shè)計(jì)人員提供靈活性,并具有一流抖動(dòng)性能,,幫助他們滿足設(shè)計(jì)要求,。以常見的機(jī)頂盒(STB)、數(shù)字電視,、家庭網(wǎng)關(guān)和其它消費(fèi)應(yīng)用等為例,,這些系統(tǒng)中可能涉及到眾多不同的功能模塊,需要不同的時(shí)鐘頻率,,如PCI(33 MHz),、PCIe(66 MHz)、USB(24/48 MHz),、以太網(wǎng)(20/25/50 MHz),、處理器時(shí)鐘(14/24 MHz)、視頻時(shí)鐘(27 MHz),、ADSL/VDSL(36 MHz),、DDR2/DDR3存儲(chǔ)器時(shí)鐘(100/133/166/200/266/333/400 MHz)、千兆位以太網(wǎng)GbE(125 MHz)和ASIC時(shí)鐘(廠商專有的30至100 MHz)等,。目前業(yè)界用于滿足機(jī)頂盒等應(yīng)用復(fù)雜時(shí)鐘要求的解決方案是分產(chǎn)晶體和/或CMOS晶體振蕩器,。這種解決方案帶來許多問題,一是成本高昂,,每部機(jī)頂盒/數(shù)字電視等系統(tǒng)需要采用5至7顆晶體/晶體振蕩器,,二是占用過多的電路板空間,三是增加了設(shè)計(jì)復(fù)雜度,四是晶體和CMOS晶體振蕩器的采購交貨周期較長,,不利于制造商加快產(chǎn)品上市時(shí)間,。針對(duì)這些問題,安森美半導(dǎo)體推出高性能的可編程時(shí)鐘乘法器,,采用單個(gè)多PLL可編程時(shí)鐘解決方案替代機(jī)頂盒,、數(shù)字電視和其它消費(fèi)應(yīng)用中的所有分立晶體和/或CMOS晶體振蕩器,產(chǎn)生系統(tǒng)需要的所有頻率,,幫助減小電路板空間,、降低成本及提高設(shè)計(jì)靈活性。?

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??? NB3N3020就是安森美半導(dǎo)體最新推出的一款可編程時(shí)鐘乘法器,,這器件在同顆器件上產(chǎn)生低壓正射極耦合邏輯(LVPECL)時(shí)鐘及低壓互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(LVCMOS)時(shí)鐘,,這使NB3N3020能夠用于寬廣范圍的應(yīng)用,如網(wǎng)絡(luò),、消費(fèi)電子和計(jì)算機(jī)應(yīng)用,。這器件含有三個(gè)三電平LVCMOS單端選擇引腳,設(shè)定26種可能時(shí)鐘頻率中的一種,,從而為設(shè)計(jì)人員提供靈活性,,幫助他們滿足設(shè)計(jì)要求,及采用單顆定制器件替代不同系統(tǒng)中的多個(gè)時(shí)鐘,。NB3N3020可編程時(shí)鐘乘法器擁有8 MHz至210 MHz的寬輸出頻率范圍,。它采用一顆5.0至27 MHz基本模式并行諧振晶體或一顆2.0至210 MHZ LVCMOS單端時(shí)鐘源,產(chǎn)生差分LVPECL輸出和單端LVCMOS輸出,,而多種可供選擇的時(shí)鐘輸出頻率是對(duì)輸入時(shí)鐘頻率相乘的結(jié)果,。低電平時(shí),LVCMOS輸出啟用(OE)三態(tài)時(shí)鐘輸出,,使系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員能夠在其系統(tǒng)中動(dòng)態(tài)地控制時(shí)序狀況,。這器件擁有極佳的抖動(dòng)性能,周期抖動(dòng)僅為5皮秒(ps),,從而為電路板設(shè)計(jì)人員提供更高的系統(tǒng)時(shí)序裕量,,適合更高頻率的設(shè)計(jì),具有更高的可靠性,。?

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??? 除了不斷推出新產(chǎn)品,,安森美半導(dǎo)體也針對(duì)不同客戶的不同需求進(jìn)行產(chǎn)品定制化。安森美半導(dǎo)體的新一代產(chǎn)品策略是充分利用在專有組件庫,、高速PLL設(shè)計(jì)和微型封裝的技術(shù)優(yōu)勢,,繼續(xù)開發(fā)領(lǐng)先業(yè)界的時(shí)鐘產(chǎn)生和支持產(chǎn)品及邏輯轉(zhuǎn)換器,以業(yè)界最完整,、抖動(dòng)最低的時(shí)鐘樹解決方案滿足路由器/交換機(jī)、光網(wǎng)絡(luò)/無源光網(wǎng)絡(luò)(PON),、DSLAM/集成多工器,、工作站CPU和存儲(chǔ)器時(shí)鐘分配,、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(主總線適配器卡,、網(wǎng)絡(luò)卡),、工作站和服務(wù)器、機(jī)頂盒和數(shù)字電視等應(yīng)用的需求,。

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關(guān)于安森美半導(dǎo)體(ON Semiconductor)?

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??? 安森美半導(dǎo)體(ON Semiconductor,,美國納斯達(dá)克上市代號(hào):ONNN)擁有跨越全球的物流網(wǎng)絡(luò)和強(qiáng)大的產(chǎn)品系列,是電源,、汽車,、通信、計(jì)算機(jī),、消費(fèi)產(chǎn)品,、醫(yī)療、工業(yè),、手機(jī)和軍事/航空等市場客戶之首選高性能,、高能效硅解決方案供應(yīng)商。公司廣泛的產(chǎn)品系列包括電源,、模擬,、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、混合信號(hào),、先進(jìn)邏輯,、時(shí)鐘管理、非易失性存儲(chǔ)器和標(biāo)準(zhǔn)元器件,。公司的全球總部位于美國亞利桑那州菲尼克斯,,并在北美、歐洲和亞太地區(qū)等關(guān)鍵市場運(yùn)營包括制造廠,、銷售辦事處和設(shè)計(jì)中心的業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò),。欲查詢公司詳情,請(qǐng)瀏覽安森美半導(dǎo)體網(wǎng)站:www.onsemi.com.cn,。?

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