CC BY
39Тактовые устройства компании IDT
для радиосвязи и телекоммуникаций
Татьяна МАМАЕВА
tm@efo.ru
Источники тактовых частот необходимы в любых системах передачи и обработки информации. Современные приборы, как правило, оснащены несколькими микропроцессорами, устройствами цифровой обработки сигналов и различными типами цифровых интерфейсов (рис. 1). В этом случае использование традиционной схемы с единым тактовым генератором может привести к ухудшению качества тактового сигнала, к появлению помех и дополнительных задержек распространения сигналов в цепях тактирования, которые могут стать критическим при достижении предельного быстродействия устройства.
Постоянное повышение требований к качеству тактового сигнала, увеличение скорости обработки данных, интенсивное развитие полупроводниковых технологий (CMOS, BiPolar, SiGe) и тенденция к микроминиатюризации стимулируют производителей электронных компонентов к разработке новых классов приборов на базе кварцевых резонаторов и устройств на поверхностных акустических волнах (ПАВ)
с принципиально новыми характеристиками. Сегодня компания IDT активно занимается разработкой и производством источников колебаний с высокой стабильностью частоты для телекоммуникаций, радионавигации, аудио- и видеоприложений. В спектре продукции фирмы IDT появились новые группы изделий: ПАВ-фильтры (70 и 140 МГц, RF), тактовые генераторы FemtoClocks, генераторы сигналов уровня Stratum (WAN PLL),
управляемые напряжением генераторы VCXO/ VCSO, синтезаторы частот, специализированные тактовые генераторы для аудио- и видеоприложений и процессоров персональных компьютеров, часы реального времени, усилители-распределители тактового сигнала, буферные усилители тактового сигнала с нулевой задержкой.
В этой статье мы рассмотрим тактовые генераторы WAN PLL, генераторы FemtoClocks и ПАВ-фильтры, широко применяющиеся в телекоммуникационных приложениях. В таблице 1 приведены краткие характеристики популярных линеек семейства WAN PLL. Устройства IDT82V3xxx предназначены для формирования сигналов синхронизации, соответствующих требованиям интерфейсов цифровых абонентских линий, а также волоконно-оптических и беспроводных сетей передачи данных (рис. 2).
Тактовые генераторы FemtoClocks характеризуются ультранизким уровнем джиттера (не более 1пс) и рекомендуются к использованию в качестве внешней схемы синхронизации для микросхем программируемой логики Altera и Xilinx. В таблице 2 приведены тактовые устройства IDT, используемые для синхронизации семейств Altera Stratix и Arria GX в телекоммуникационном оборудовании.
ПАВ-фильтры также находят широкое применение в таких телекоммуникационных областях, как беспроводные технологии, широковещательные системы, GPS-устройства, устройства дистанционного управления, телефония и др. Основные достоинства ПАВ-фильтров обусловлены их структурой: относительная простота реализации фильтров с заданными характеристиками, технологич-
Тактовая частота
NVRAM RS-232 UART Serial-PROM RAM SRAM CPU
nmn
T T T T T T T
Рис. 1. Обобщенная схема тактирования электронного устройства
19,44 МГц
Опорный
тактовый
сигнал
WAN PLL (А) IDT82V3011/12/155
Л
622 МГц, 155 МГц
Выходные тактовые сигналы для SONET-приложений
Т1, Е1, DSO, DS1, DS3,...
Выходные тактовые сигналы уровня Stratum для TDM-приложений
Рис. 2. Вариант включения IDT82V3011/12/155 и IDT5T40
КОМПОНЕНТЫ И ТЕХНОЛОГИИ • № 9 ’2008
Таблица 1. Краткие характеристики тактовых генераторов WAN PLL
Наименование Краткое описание Типы корпусов
IDT82V3288 Stratum 2/3E, 14 входов опорной частоты (2 кГц - 622,08 МГц), 11 выходных тактовых сигналов (1 Гц - 622,08 МГц) 208-BGA
IDT82V3280 Stratum 2/3E, 14 входов опорной частоты (2 кГц - 622,08 МГц), 9 выходных тактовых сигналов (1 Гц - 622,08 МГц) 100-TQFP
IDT82V3255 Stratum 3/SMC, 5 входов опорной частоты (2 кГц - 622,08 МГц), 2 выходных тактовых сигнала (1 Гц - 622,08 МГц) 64-TQFP
IDT82V3203A/B Stratum 3/SMC, 3 входа опорной частоты (2 кГц - 622,08 МГц), 2 выходных тактовых сигнала (1 Гц - 622,08 МГц) 68-QFN
IDT82V3155 Stratum 3, 2 входа опорной частоты (8 кГц - 19,44 МГц), 9 выходных тактовых сигналов (1,544-155,52 МГц) 56-SSOP
IDT82V3012 Stratum 3, 2 входа опорной частоты (8 кГц - 19,44 МГц), 9 выходных тактовых сигналов (1,544-32,768 МГц) 56-SSOP
IDT82V3002A Stratum 3, 2 входа опорной частоты (8 кГц - 2,048 МГц), 8 выходных тактовых сигналов (1,544-32,768 МГц) 56-SSOP
IDT82V3011 Stratum 4/4E, 1 вход опорной частоты (8 кГц - 19,44 МГц), 9 выходных тактовых сигналов (1,544-32,768 МГц) 56-SSOP
IDT82V3001 Stratum 4/4E, 1 вход опорной частоты (8 кГц - 2,048 МГц), 9 выходных тактовых сигналов (1,544-32,768 МГц) 56-SSOP
Таблица 2. Тактовые генераторы FemtoClocks
Рабочая частота Приложение PECL CMOS LVDS
Stratix II, Stratix II GX, Stratix III
100 МГц PCI Express, SATA ICS843011 ICS840011 ICS844011
125 МГц PCI Express, Gig Ethernet ICS843021-01 ICS840021 ICS844021-01
155,52 МГц SONET ICS843071 ICS844071
156,25 МГц 10 Gig Ethernet ICS843321-14 ICS844321-14
161,1328 МГц SONET w/FEC ICS843051 ICS840051
200 МГц CPU ICS843801-24 ICS844801-24
Arria, Arria GX
78,125 МГц 10 Gig Ethernet ICS843051 ICS840051
100 МГц PCI Express, SATA ICS843011 ICS840011 ICS844011
125 МГц PCI Express, Gig Ethernet ICS843021-01 ICS840021 ICS844021-01
156,25 МГц 10 Gig Ethernet ICS843321-14 ICS844321-14
250 МГц PCI Express ICS843023
312,5 МГц XAUI ICS843031-01 ICS844031-01
ность и полная интегральность конструкции в сочетании с точной повторяемостью параметров. Кроме того, к достоинствам применения устройств на ПАВ следует отнести высокую надежность, низкую стоимость, высокую прямоугольность АЧХ, низкий коэффициент нелинейных искажений в полосе пропускания. ПАВ-фильтры IDT используются для обработки радиосигналов в диапазоне частот от 20 МГц до 2 ГГц.
В статье были кратко рассмотрены тактовые устройства IDT для радиосвязи и телекоммуникаций. Полный спектр производи-
мой продукции включает гораздо больший ассортимент генераторов (более 800 наименований) с частотами от 1 Гц до 3 ГГц, что позволяет разработчику без труда подобрать необходимое изделие по типу корпуса, точности, рабочему температурному диапазону, количеству входных и выходных сигналов. Среди основных преимуществ архитектуры данных устройств можно назвать следующие: ультранизкий уровень джиттера, встроенная система ФАПЧ, работа в широком диапазоне частот, возможность формирования однотипных копий тактового сигнала с мини-
мальным временным и фазовым разбросом между ними. Благодаря таким обширным функциональным возможностям наряду с улучшением качества тактового сигнала экономится место на печатной плате, снижается стоимость и потребляемая мощность цепей тактирования.
Все изделия корпорации IDT соответствуют требованиям сертификата ISO 9001:2000. Более подробную информацию и рекомендации по применению тактовых устройств IDT можно получить на сайте производителя www.idt.com. ■
КОМПОНЕНТЫ И ТЕХНОЛОГИИ • № 9 '2008
www.kit-e.ru
