Taktverteiler Mit interner PLL, fünf Ausgängen und minimalem Jitter

Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Thomas Kuther

Die Taktverteiler-Ausgangsstufe des Integer-N-Synthesizer-Kerns LTC6950 von Linear Technology liefert ein sehr phasenrauscharmes Ausgangssignal mit einem geringen Jitter von nur 18 fseff (über eine Bandbreite von 12 kHz bis 20 MHz). Der Baustein eignet sich bestens für die Erzeugung und Verteilung jitterarmer Signale, wie sie zum Takten von Datenwandlern mit hohem Signal/Rauschabstand (SNR) benötigt werden.

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Der LTC6950 von Linear Technology: Eine „saubere“ 1,4-GHz-Taktlösung
Der LTC6950 von Linear Technology: Eine „saubere“ 1,4-GHz-Taktlösung
(Bild: Linear Technology)

Bei Datenwandlern, die hochfrequente Analogsignale digitalisieren oder synthetisieren, ist ein jitterarmes Taktsignal eine notwendige Voraussetzung für hervorragende SNR-Werte. Moderne elektronische Systeme erfordern die direkte Digitalisierung von HF- und ZF-Signalen mithilfe eines A/D-Wandlers.

Der LTC6950 arbeitet mit der EZSync-Ausgangssynchronisation – einem einfachen, aber wirkungsvollen Verfahren zur Flankensynchronisation mehrerer Ausgangssignale von einem einzigen oder mehreren Chips. Beim EZSync-Verfahren werden die Anstiegsflanken der zu synchronisierenden Signale einfach über einen gemeinsamen CMOS-Eingang geschaltet, an dessen Timing-Genauigkeit keine hohen Anforderungen gestellt werden. Die EZSync-Synchronisation eignet sich auch zur Erzeugung reproduzierbarer und deterministischer Phasenbeziehungen zwischen den Taktfrequenzteilerausgängen von Chips, bei denen diese Funktion aktiviert ist.

Die PLL (Phase-Locked Loop) im LTC6950 zeichnet sich durch ein normiertes In-Band-Phasenrauschen von nur –226 dBc/Hz und ein extrem geringes normiertes 1/f-Phasenrauschen von nur –274 dBc/Hz aus; der letztgenannte Wert bleibt über die gesamte Taktverteilungsstufe hinweg erhalten. Diese hervorragenden Spezifikationen ermöglichen es Entwicklern, die guten Phasenrauscheigenschaften des vom LTC6950 synchronisierten externen Oszillators voll auszuschöpfen und den geringsten Jitter innerhalb dieser Bauteilkategorie zu erzielen.

Zur Vereinfachung des Entwurfs von LTC6950-basierten Schaltungen bietet Linear Technology das kostenlose Simulations- und Design-Tool ClockWizard an. Die grafische Benutzeroberfläche der ClockWizard-Software ermöglicht es, PLL-Filterbauteile per Mausklick zu dimensionieren und das Phasenrauschen und den Jitter der einzelnen Ausgänge präzise vorherzusagen. Sie hilft Entwicklern dadurch, während der Entwurfs- und Debugging-Phasen die richtigen Entscheidungen zu treffen. Das Simulations- und Design-Tool ClockWizard steht auf der Linear-Website zum Download bereit.

Der LTC6950 ist über den vollen Sperrschichttemperaturbereich von –40 bis 105°C spezifiziert. Der Chip besitzt ein 5 mm x 9 mm großes, 48-poliges QFN-Gehäuse. Der LTC6950 ist ab Lager lieferbar, Muster und Demo-Boards können Sie online oder beim lokalen Linear Technology Vertriebsbüro bestellen.

Die wichtigsten Leistungsmerkmale: LTC6950

  • Sehr geringes Phasenrauschen und sehr geringer Jitter,
  • additiver Jitter: 18 fseff (12 kHz bis 20 MHz),
  • additive Jitter: 85fseff (10 Hz bis Nyquist-Frequenz),
  • EZSyncTM Multichip-Taktflanken-Synchronisation,
  • vollständiger PLL-Kern mit Lock-Anzeige,
  • normiertes In-Band-Phasenrauschen: –226 dBc/Hz,
  • normiertes 1/f-Phasenrauschen: –274 dBc/Hz,
  • maximale VCO-Eingangsfrequenz: 1,4 GHz,
  • vier voneinander unabhängige, rauscharme 1,4GHz-LVPECL-Ausgänge,
  • ein konfigurierbarer LVDS/CMOS-Ausgang,
  • fünf unabhängig programmierbare Frequenzteiler (alle ganzzahligen Werte von 1 bis 63 sind zulässig),
  • fünf unabhängig programmierbare VCO-Taktzyklus-Verzögerungszeiten (alle ganzzahligen Werte von 0 bis 63 sind zulässig),
  • Sperrschichttemperaturbereich: –40 bis 105 °C.

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