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扩频技术让时钟芯片焕发新活力

上网日期: 2007年11月27日 ?? 我来评论 字号:放大 | 缩小 分享到:sina weibo tencent weibo tencent weibo


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作者:马立得

随着两家竞争对手公司近期相继推出了一类新的可编程时钟器件,沉寂的时钟发生器芯片市场终于苏醒了。

赛普拉斯半导体(Cypress Semiconductor)和SpectraLinear推出了基于扩频技术的时钟芯片,据称,此类芯片可解决时钟芯片设计中日益增长的电磁干扰(EMI)问题。Cypress增加了一款可编程时钟发生器并拓展了其目前的时序解决方案。SpectraLinear发布了其首批产品—— 一个扩频时钟发生器芯片系列,据称它们可降低通信类、消费类和计算类等应用中的EMI。

据SpectraLinear称,IC时序解决方案市场在2006年的总值是11亿美元。除Cypress和SpectraLinear外,涉足该领域的公司还有市场领导者IDT(Integrated Device Technology)以及AKM Semiconductor、富士通、Pericom、瑞昱(Realtek)、Silego, 罗姆(Rohm)和TI等。

时钟发生器芯片整合了模拟和数字电路,使其能够在系统内生成并传递精准信号。时钟芯片以各种形式被应用于PC、通信系统和消费品中。时钟发生器器件的种类有:晶振、基于锁相环(PLL)的频率合成器和独立EMI削减芯片。

为满足当今系统日益增长的需求,OEM已在使用基于硅的PLL取代晶振。的确,对更快系统的需求推动着对一类新时钟电路的发展,它应具有更好的时序性能、更低的功耗、降低的EMI及更低的成本,SpectraLinear创始人、总裁兼CEO Ilhan Refioglu表示。

“门槛相当高。”在IDT发布的有关该主题的白皮书上写道,“提升时钟频率、减小时序余裕及使PCB布局更紧凑等因素共同引导了解决时钟频差(skew)、噪声、交叉干扰及其他信号完整性问题的新资源。若设计师不能有效设计其时钟电路,将会导致其产品的市场失败。”

IDT称,时钟电路面临的最大挑战是抖动控制和EMI。为解决抖动问题,设计师必须在开发早期就确定其时钟电路方针。

时钟生成和分配IC是系统EMI的主要元凶。“众所周知的、借助无源元件的滤波和屏蔽技术,虽然有效,却要以高成本、高PCB占位空间和长开发时间为代价。” SpectraLinear在其技术文件中表示。IC供应商正在转向扩频技术,该技术“以小得多的频率(步幅)调制系统时钟从而降低了EMI辐射。”

去年,Cypress发布了InstaClock系列的首个成员(CY22800),它可被编程为系统内最常用的40个频率。

日前,Cypress为该系列产品新增了第二个成员——CY22801。它具有能在一分钟内完成编程的特性,免去了以前定制编程所需等待几天或几周的时间、或需更换掩膜的麻烦,Cypress介绍。

采用CyClocksRT软件,设计师还可将CY22801配置为任何所需的频率。该芯片支持在诸如以太网、PCI、USB、HDTV和音频等消费和通信应用中使用的频率。

另外,Cypress还为InstaClock的首款芯片CY22800增加了60多种广为采用的时钟配置。现在,该芯片可在已定义的频率内进行任意编程设置。CY22800的可编程扩频范围从±0.25%到±2%。

CY22800和CY22801都有一个独立的集成锁相环并具有低抖动特点,Cypress通用时钟业务部的营销总监Wayne Gill介绍。

当然,Cypress对SpectraLinear并不陌生。

1995年,SpectraLinear的Refioglu成为International Microcircuits(IMI)的总裁,IMI是一家时钟和EMI降低电路供应商。在2000年,Cypress协议收购了IMI。

在收购后,Refioglu负责Cypress的时序技术部门。但他后来离开了Cypress并在2006年创办了SpectraLinear。在同年10月,SpectraLinear收购了Cypress的PC时钟芯片部门。

不久前,SpectraLinear在其首次产品发布上,推出了SL15100和SL15101。这两款产品的目标应用包括:路由器、交换机、服务器、HDTV、机顶盒、基站、PC、游戏、数码照相机、打印机和复印机等。这两款2.5V和3.3V器件由SpectraLinear的代工厂特许半导体(Chartered Semiconductor Manufacturing)用0.18微米工艺制造。SL15100和SL15101基于SpectraLinear专有的称为EProClock的可编程和扩频技术。

SpectraLinear介绍,可关闭这两款芯片内的扩频功能且不会对性能造成影响,从而使设计师能用一个可编程器件取代一系列晶振。

调制时钟可使EMI满足相关条例的要求。SL15100和SL15101省去了借助无源元件进行的昂贵的屏蔽和滤波,从而节省了开发时间和制造成本。

采用晶振或时钟输入,SL15100和SL15101支持3到200 MHz输出频率。扩频调制频率范围从30到120 kHz。据称,这两款器件支持0.25%到5%的中心或以下扩频调制方法。

双输出SL15100采用8脚TSSOP封装,在1,000批量时的单价为1.58美元(仅供参考)。四输出SL15101也采用8脚TSSOP封装,其1,000批量时的单价是1.73美元(仅供参考)。






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