4G子鐘的應用
無線通訊系統從3G到4G的演進是推動高速數據轉換和同步的關鍵技術因素。在蜂窩基站應用中,多種因素共同作用,提高了數據帶寬要求。主要的因素是,訂閱數量的增加導致對更為豐富的多媒體內容的需求,以及對于使用全球蜂窩基礎設施的機器間通信的新應用需求。其結果是,設計人員尋求全新的創新型RF收發器架構,這種架構具有更高的通道數,使用諸如有源天線設計、大規模MIMO和高級波束成形等技術。具有大量輸入和輸出的系統利用多條傳輸路徑,需要大量的ADC和DAC元件。數據轉換要求擴大后,采樣時鐘生成和同步就成了很大的設計挑戰。在復雜系統中,所需的時鐘信號數量可以輕松從幾個增加到上百個,而4G子鐘的應用就能解決很多復雜的問題,更加便捷,授時精準。
處理更大的數據量要求從天線到處理單元具有高SNR(信噪比)。從時鐘角度來講,SNR受限于采樣時鐘的相位噪聲。較差的相位噪聲性能會造成抖動并增加EVM(誤差矢量幅度),從而嚴重降低SNR,影響系統性能。一般而言,時鐘信號質量用抖動來表示,其定義為目標帶寬內的相位噪聲積分。通常,相位噪聲積分限值為幾十kHz到幾十MHz。然而,寬帶噪聲同樣很重要,因為較高的時鐘信號噪底同樣會影響系統SNR。較差的采樣時鐘還可能含有雜散信號內容,會降低SFDR(無雜散動態范圍)。終,考慮到占空比和上升/下降時間等參數,采樣時鐘質量不應僅在頻率域中定義,還應在時間域中定義。這些是采樣時鐘的基本系統要求。然而,在大型數據轉換器陣列中,當不同陣列的時鐘之間需要同步時,通道間偏斜便是一個關鍵要求。這類系統的性能取決于同步數據陣列,因此對不同數據轉換器之間的偏斜很敏感。功耗也是一個考慮因素。較高的功耗降低了系統效率,使溫度升高并增加冷卻成本和引線,且增加了潛在故障率。
在一個大規模系統中,單個時鐘IC通常沒有足夠的輸出來驅動所有分支。時鐘樹拓撲也許可以克服這個問題,且能同步多個器件、設備。樹形結構的每一級都有延遲成分,由固定部分和不確定部分組成。這些延遲可能受外界因素的影響,比如電壓和溫度變化,以及特定器件工藝變化。這種不性會疊加,可能導致無法忍受的時序偏差,而高頻時需要對其時鐘信號進行同步?,F代系統所要求的高工作頻率意味著苛刻的建立和保持時間。帶4G模塊的子鐘的內置GSM模塊,只要插入專用SIM卡就可以通過電信基站訪問公網標準授時系統(時間服務器)安裝簡單方便。