時鐘芯片概述

時鐘芯片屬于細分領域市場的模擬混合信號芯片。由于其應用的獨特性和專業(yè)性，大眾對時鐘芯片的關注度和了解較少。隨著高速數(shù)據(jù)通信的發(fā)展、5G網(wǎng)絡的普及和國產(chǎn)芯片替代趨勢，時鐘芯片開始贏得越來越多的關注。時鐘芯片是高性能通訊系統(tǒng)中必不可少的核心芯片，其性能及可靠性直接影響著通訊系統(tǒng)的主要性能和系統(tǒng)穩(wěn)定性。

高速數(shù)據(jù)通信為了降低誤碼率，需要保持盡可能低的系統(tǒng)抖動及時鐘抖動。5G網(wǎng)絡需要更大容量、更低延遲的前傳和回傳解決方案，因此需要大量的時鐘芯片（如時鐘發(fā)生器、時鐘緩沖器、時鐘去抖芯片、網(wǎng)絡同步器和振蕩器等）來提供必要的時鐘發(fā)生和分配功能。通信感知一體化和時空同步技術分別是未來6G通信網(wǎng)絡的發(fā)展方向和核心技術之一，也對時鐘芯片的分辨率、準確度、穩(wěn)定性以及時間同步技術提出了越來越嚴格的要求。

我們在這里先對時鐘芯片中最基本、用途很廣的時鐘緩沖芯片來做一個簡單介紹。幾乎所有的電子系統(tǒng)都需要對系統(tǒng)中的很多芯片提供多個時鐘信號，以建立該系統(tǒng)的運行節(jié)奏。這些時鐘信號通常由石英晶體產(chǎn)生，頻率范圍可以從幾MHz到幾百MHz。系統(tǒng)中的很多芯片都需要這些時鐘信號，但是如果在設計中采用多個獨立的晶體時鐘源給不同的芯片提供時鐘信號，會提高系統(tǒng)成本，增大電路板面積，而且會帶來時間同步的問題，好的系統(tǒng)設計會選擇使用單一主時鐘振蕩器作為時鐘源，再將時鐘信號通過時鐘緩沖分配給整個系統(tǒng)中的各個芯片。時鐘振蕩器通常不能支持所有負載，而且驅動能力有限，很難驅動連接信號源與負載之間的電路布線或電纜。不同的芯片由于工藝制程、封裝形式以及工作電壓等不同，對時鐘信號的格式、電平以及驅動能力有不同的要求，所以時鐘緩沖的主要功能需要包括時鐘信號復制、時鐘信號格式轉換和時鐘信號電平轉換。