TI の各種クロック処理ソリューションは、バルク弾性波 (BAW)、分周出力デバイダ (分周器：FOD)、耐放射線特性テクノロジーの幅広い可能性を活用しており、エンタープライズ、通信、車載、産業用、試験と測定、航空宇宙、防衛の各アプリケーションに対応します。TI の BAW クロック処理ソリューションは、ジッタ要件を上回る高精度とシステム性能の向上を実現し、過酷な環境条件に耐える製品の製作に役立ちます。
カテゴリ別の参照
設計と開発に役立つリソース
設計ツール
Clock tree architect プログラミング・ソフトウェア
Clock tree architect はクロック・ツリーの合成ツールであり、開発中システムの要件に基づいてクロック・ツリー・ソリューションを生成する方法で、お客様の設計プロセスの効率化に貢献します。このツールは、多様なクロック供給製品を収録した包括的なデータベースからデータを抽出し、システム・レベルのマルチチップ・クロック供給ソリューションを生成します。
アプリケーション・ソフトウェアとフレームワーク
TICS (テキサス・インスツルメンツのクロックとシンセサイザ) Pro ソフトウェア
TICS (テキサス・インスツルメンツのクロックとシンセサイザ) Pro ソフトウェアを使用すると、接頭辞 (製品型番の先頭部分) が以下のいずれかに該当する製品と組み合わせて、評価基板 (EVM) をプログラム (設定) することができます。CDC、LMK、LMX。これらの製品は、フェーズ・ロック・ループと電圧制御発振器 (PLL+VCO)、シンセサイザ、クロック関連デバイスを搭載しています。
アプリケーション・ソフトウェアとフレームワーク
PLLatinum™ シミュレーション・ツール
PLLATINUMSIM-SW は、開発ユーザーが TI の各種 PLLatinum™ IC の詳細な設計とシミュレーションを行うためのシミュレーション・ツールです。これらの IC は LMX シリーズのフェーズ・ロック・ループ (PLL) とシンセサイザを搭載しています。
開発中のクロック / タイミング システムの課題を解決
従来の共振器テクノロジーとは異なる信頼性の向上
TI の BAW 共振器は従来の共振器テクノロジーを上回っており、過酷な環境条件の下で優先事項となる、振動や衝撃に対する信頼性、および平均故障間隔 (MTBF) や故障率 (FIT：Failures in time) の各特性が向上しています。
利点：
- BAW 共振器は 2ppb/G (加速度が 1G のときに、10 億分の 2 の変動) より良好な安定性を維持でき、振動発生前、振動発生中、振動発生後にジッタや周波数の著しい劣化はありません。<
- 1,500G の機械的衝撃が加わった場合でも、BAW 共振器は周波数偏差を 0.5ppm 未満に維持でき、ジッタの劣化はありません。<
- 35℃ 時の BAW 共振器の FIT レートは 0.3、MTBF は 33 億時間であり、10 億時間の動作で 0.3 個の故障に相当します。
アプリケーション・ノート
High Reliable BAW Oscillator MTBF and FIT Rate Calculations
このアプリケーション ノートでは、BAW 共振器に対応する MTBF と FIT の値に関する計算と結果、およびこれらの計算手順について説明します。
アプリケーション・ノート
Vibration and Mechanical Shock Performance of TI BAW Oscillators
このアプリケーション ノートでは、厳格な正弦波、ランダムな (不規則) 振動、機械的衝撃を加える条件の下で BAW 発振器の性能を詳細に提示し、MIL-STD-883 の各種試験方法、テスト構成、性能結果について説明します。
技術記事
Testing TI BAW resonator technology in mechanical shock and vibration environments
機械的衝撃と振動が発生する環境で TI の BAW 共振器テクノロジーをテストする方法をご確認ください。
幅広い出力クロック周波数に適したフレキシブルなソリューション
TI の FOD (foreign object detection：異物検出機能)は、出力クロック周波数全体で優れたジッタ特性に貢献します。
利点：
- クロック ジェネレータ製品の場合、FOD を採用した高周波 BAW を最小 3mm x 3mm のパッケージに封止し、1MHz ～ 400MHz の周波数範囲でクロックを生成できます。
- FOD が内蔵しているスペクトラム拡散クロックは、システムが生成する EMI (電磁干渉) の低減に役立ちます。
- FOD の採用に伴い、グリッチレス出力周波数はプログラマブル (設定可能) になり、10ppb 未満の分解能ステップを実現できるほか、高精度の出力クロック周波数調整が実施できます。<
- FOD をスタートアップ クロックとして使用する場合、ベンダのファクトリ (工場) またはオンサイト (製品を使用する現場) で、I2C インターフェイスを使用して出力スイング (振幅) または出力タイプをプログラム (設定) できます。
技術記事
TI BAW resonator innovation puts time on your side
この技術記事では、ギガヘルツ単位の周波数に対応する BAW 共振器を使用し、広い範囲の周波数を生成する方法について説明します。
アプリケーション・ノート
水晶発振器に対するスタンドアロン BAW 発振器の利点
このアプリケーション レポートでは、TI の BAW テクノロジー、BAW 共振器と発振器回路の統合によるスタンドアロン発振器の作成、BAW 発振器を使うことの利点 (水晶発振器との比較) について詳しく説明します。
向上したジッタ特性の利点
TI の BAW テクノロジーは、超低ジッタという特性を実現します。この特性は、イーサネットをベースとする 800Gbps や 1.6TBps の高速ネットワークと、5G と 6G の各ワイヤレス インフラ アプリケーションが課す厳格なクロック要件を満たすことができます。
利点：
- TI のネットワーク シンクロナイザのうち、電圧制御発振器 (VCO) として BAW テクノロジーを採用した製品は、インダクタとコンデンサを組み合わせてチューニングした従来の VCO に比べて少なくとも 20dB の優位を確保しており、その結果、クロックのジッタ特性は 50fs (フェムト秒) 未満に低減できています。<
- TI の発振器とやクロック ジェネレータのうち、BAW をベースとする製品は、EtherCAT、SerDes、PCIe (Peripheral Component Interconnect Express)、ASIC (特定用途向け IC)、F`GA (フィールド プログラマブル ゲートアレイ) 向けのクロック処理に関する厳格なビット エラー レート要件を満たすクリーンな (ノイズやジッタの小さい) クロック ソース (供給源) を実現します。
アプリケーション・ノート
How to use the LMK05318 as a jitter cleaner
このアプリケーション レポートでは、LMK05318 を使用して入力ジッタをクリーニングする (遅延のばらつきを小さくし、クロックと次のクロックの間隔をできるだけ揃える) 2 つの方法の概要を説明します。
アプリケーション・ノート
ITU-T G.8262 Compliance Test Results for the LMK5C33216
このアプリケーション レポートでは、LMK5C33216 が ITU-T (国際電気通信連合) G.8262 にどのように準拠しているかについて詳細に説明します。この規格は、同期イーサネットで使用するタイミング デバイスの要件全般を規定しています。
超低ジッタ に関する主な製品
高性能シンクロナイザと RF シンセサイザ
TI のクロック処理製品ラインアップは、クロック ディストリビューション ソリューション、高性能ネットワーク シンクロナイザ、RF (無線周波数) シンセサイザで構成されています。
利点：
- データ コンバータ、FPGA (フィールド プログラマブル ゲート アレイ)、SoC (システム オン チップ) に位相同期済みクロックと SYSREF 信号を供給する方法で、JEDEC JESD204B と JESD204C の各アプリケーションをサポートしています。
- IEEE (米国電気電子学会) 1588v2 PTP (高精度タイム プロトコル) に従うソフトウェアは、1pps の信号偏差 (±2ns) という高精度のタイミング サポートを達成し、ITU-T (国際電気通信連合電気通信) 標準化セクタのプロファイルが規定する Class-D の仕様を満たすほか、パケット遅延のばらつきが 230μs 超で部分的なタイミング サポートが 1μs 以下という規定にも適合しています。>
- G8275.1 と G.8275.2 の各 PTP テレコム プロファイルに準拠。
IEEE 1588v2 と PTP に関する主な製品
ミッション クリティカルな設計に適した宇宙製品
TI の耐放射線強化クロック処理ソリューションは、RF (無線周波数) フロント エンドとデータ処理に関連するクロック要件に対応しています。その結果、お客様はミッション クリティカルな設計要件を満たし、LEO (低地球軌道) から深宇宙ミッションまで、宇宙グレードの認証をより迅速に取得しやすくなります。
利点：
- 宇宙関連市場での 60 年以上にわたる TI の経験を活用
- パッケージとして、以下の選択肢を取り揃えています。従来型の耐放射線強化セラミック (Qualified Manufacturers List [QML] Class V)。SEL (シングル イベント ラッチアップ) ≧ 65MeV⋅cm2/mg、かつ TID (総照射線量) ≧ 100krad の耐放射線強化プラスチック (QML Class P)。SEL ≧ 43MeV⋅cm2/mg、かつ TID ≧ 30krad の耐放射線特性プラスチック (EP)。
技術記事
低軌道アプリケーションにおける宇宙用拡張製品による課題への対処方法 (Rev. A 翻訳版)
TI の宇宙用強化製品認証プロセスが、課題にどのように対応しているか、またリスクが高く多くのリソースを必要とする従来のアップスクリーニング手法 (厳格な事前検査) をどのような方法で不要にしているかをご確認ください。
耐放射線強化 に関する主な製品
最適化済みのプロセス テクノロジー
高性能で超低ノイズの PLL (フェーズ ロック ループ) と、広帯域 RF (無線周波数) 対応の VCO (電圧制御発振器) は、最新のジッタ クリーナ、RF シンセサイザ、ネットワーク シンセサイザ IC のコア (重要) 機能です。
利点：
- 自社で所有する最適化済みの SiGe (シリコン ゲルマニウム) プロセス テクノロジと、RF アーキテクチャや回路設計に関する数十年の経験を組み合わせて活用
- 優れたノイズ特性、動作周波数の引き上げ、小型化、低消費電力に関する要件を満たすのに役立つ各種クロック処理ソリューション。
アプリケーション・ノート
LMX2820 RF Synthesizer Phase Noise Improvement With Alternative Topologies (Rev. A)
このアプリケーション ノートでは、LMX2820 固有の位相ノイズの特性を評価します。この製品は、周波数が可変である位相検出器と、リファレンス ソース (基準電圧生成源) を搭載しています。
アプリケーション・ノート
Dramatically Improve Your Lock Time with VCO Instant Calibration
このアプリケーション レポートでは、シリコン テクノロジーを使用している内蔵 PLL と VCO の概要や、それらがキャリブレーションを必要とする理由、また超高速のロック時間を実現するいくつかの方法について説明します。
主なアプリケーションの概要
有線ネットワーク
TI の BAW (バルク弾性波) テクノロジーを採用した超低ジッタ クロックを採用すると、112G や 224G の次世代 PAM4 SerDes クロック処理に関連するシグナル インテグリティが向上し、トータル ソリューション コストの削減が可能
ワイヤレス インフラ
TI はクロック処理ソリューションとして、バルク弾性波をベースとするネットワーク シンクロナイザ、無線周波数シンセサイザ、クロック ディストリビューションの各製品を取り揃えています。これらのソリューションは 4G と 5G の各ネットワークで広く採用されているほか、 6G 設計の土台を形成するのに役立ちます。
エンタープライズ
マルチソース (供給源) に対応し、高性能の PCIe (Peripheral Component Interconnect Express) Gen 1 ～ Gen 6 や、イーサネットに適したクロック処理デバイスを採用すると、エンタープライズ システムのシステム信頼性と性能が最大化
防衛
TI のクロック処理ソリューションと無線周波数シンセサイザ ソリューションを採用すると、高精度の同期要件を満たし、低ノイズのシステムを実現することが可能
宇宙
耐放射線特性または放射線耐性強化に該当する、TI のクロック処理ソリューションと RF シンセサイザ ソリューションを採用すると、非常に過酷な放射線環境でも動作が可能
試験用機器
TI のクロック処理ソリューションと RF シンセサイザ ソリューションを採用すると、テスト機器の性能、速度、精度を新しい水準に引き上げることが可能
TI の BAW (バルク弾性波) テクノロジーを採用した超低ジッタ クロックを採用すると、112G や 224G の次世代 PAM4 SerDes クロック処理に関連するシグナル インテグリティが向上し、トータル ソリューション コストの削減が可能
バルク弾性波 (BAW) テクノロジー採用の製品と、優れたジッタ特性を達成する幅広いクロック処理製品ラインアップを提供する TI (テキサス・インスツルメンツ) は、クロック関連分野で業界をリードする優れたサプライヤです。
- 112G と 224G の PAM-4 SerDes (シリアライザとデシリアライザ) に適した、超低ジッタ (42fs：フェムト秒) のクロック。
- 低周波数の XO (水晶発振器)、TCXO (温度補償水晶発振器)、OCXO (恒温槽付水晶発振器) に加え、一般的には要件として課される外部低ドロップアウト レギュレータが不要になるほか、非常に優れた電源除去比を達成しているため、ソリューション全体のコストを削減できます。
- IEEE 1588 高精度タイム プロトコル (PTP) 同期イーサネット ソリューション。クラス最善のジッタと、タイミング精度の高い Class-D PTP ソフトウェアは、G8275.1 と G.8275.2 の各規格に準拠しています。
主なリソース
最終製品 / サブシステム
製品
- LMK5B33216 – 2.5GHz のバルク弾性波発振器 (BAW VCO) を内蔵し 16 出力、3 個の DPLL と APLL (デジタルとアナログの PLL) を採用したネットワーク・シンクロナイザ
- LMK03328 – 2 個の独立 PLL 搭載、超低ジッタ・クロック・ジェネレータ・ファミリ
- LMK6P – 低ジッタ、高性能、バルク弾性波 (BAW)、固定周波数、LVPECL (低電圧で正極性の ECL)、発振器
技術資料
設計ツールとシミュレーション
- CLOCK-TREE-ARCHITECT – Clock tree architect プログラミング・ソフトウェア
- PSPICE-FOR-TI – TI Design / シミュレーション・ツール向け PSpice®
ソフトウェア開発
- TICSPRO-SW – TICS (テキサス・インスツルメンツのクロックとシンセサイザ) Pro ソフトウェア
TI はクロック処理ソリューションとして、バルク弾性波をベースとするネットワーク シンクロナイザ、無線周波数シンセサイザ、クロック ディストリビューションの各製品を取り揃えています。これらのソリューションは 4G と 5G の各ネットワークで広く採用されているほか、 6G 設計の土台を形成するのに役立ちます。
TI の各種ネットワーク シンクロナイザの無瞬断切り替え (ヒットレス スイッチング) とホールド オーバ性能は、高信頼性システムの設計に役立ちます。一方、TI の超低ジッタ クロックは、5G の設計の簡素化に貢献します。
- 内蔵 LDO は電源レールで、-75dBc より小さい (より優れた) 電源除去比を実現します。
- JEDEC JESD204B と JESD204C をサポートし、DC 結合やアナログ フロント エンドとの容易なインターフェイスの実現に貢献します。
- IEEE (米国電気電子学会) 1588v2 高精度タイム プロトコルに対応するソフトウェアは、包括的なタイミング サポートを達成しています。1PPS (1 秒につき 1 個のパルス：Pulse Per Second) 信号の偏差は ±5ns 未満です。部分的なタイミング サポートは、パケット遅延変動が 230μs を上回る場合、±1μs 未満です。
主なリソース
最終製品 / サブシステム
リファレンス・デザイン
- TIDA-010230 – レーダーと EW (電子戦) の各アプリケーション向け、マルチチャネル RF トランシーバ、低ノイズ クロック処理のリファレンス デザイン
製品
- LMK5C33216 – ワイヤレス通信向け、JESD204B 対応、BAW (バルク弾性波) 搭載、超低ジッタ・クロック・シンクロナイザ
- LMX2820 – 位相同期機能と誤差 5μs 未満の周波数キャリブレーション機能搭載、JESD 対応、22.6GHz 広帯域 RF シンセサイザ
- LMK00301 – 3GHz、10 出力、差動ファンアウト・バッファ / レベル・シフタ
技術資料
- ITU-T G.8262 Compliance Test Results for the LMK5C33216 – アプリケーション・ノート
ソフトウェア開発
- TICSPRO-SW – TICS (テキサス・インスツルメンツのクロックとシンセサイザ) Pro ソフトウェア
- PLLATINUMSIM-SW – PLLatinum™ シミュレーション・ツール
マルチソース (供給源) に対応し、高性能の PCIe (Peripheral Component Interconnect Express) Gen 1 ～ Gen 6 や、イーサネットに適したクロック処理デバイスを採用すると、エンタープライズ システムのシステム信頼性と性能が最大化
PCIe / イーサネットに関連する TI のクロック処理製品ラインアップは、バルク弾性波発振器、ファンアウト バッファ、クロック マルチプレクサ、リファレンスレス クロック ジェネレータで構成されています。
- 超低ジッタを達成しているため、ノイズ マージンが大きくなり、PCIe Gen 1 ～ Gen 6 に準拠できます。
- 伝搬遅延が短いため、複数の PCIe バッファのカスケード接続が可能です。
- LDO を内蔵し、高いピーク信号対雑音比を達成しているため、電源フィルタリング回路を簡素化できます。
- 低消費電力かつ高速の電流ステアリング ロジック、LVDS (低電圧差動信号伝送)、1.2 ～ 3.3V の低電圧 CMOS (相補型 金属 酸化膜 半導体) など、いくつかのプログラマブルな出力形式。
主なリソース
TI のクロック処理ソリューションと無線周波数シンセサイザ ソリューションを採用すると、高精度の同期要件を満たし、低ノイズのシステムを実現することが可能
TI のクロック処理製品や無線周波数 PLL (フェーズ ロック ループ) を採用すると、超低ノイズの特性と同期機能を実現できます。
- 高性能 PLL、外部 VCO (電圧制御発振器) モード、外部位相検出器からの入力モードはいずれも、厳格なノイズ要件を満たすのに役立ちます。
- マルチコア VCO とキャリブレーション アルゴリズムは、広帯域への対応と高速周波数ホッピングの実現に貢献します。
- 位相同期、調整可能な機能、入力ウィンドウ処理機能を活用すると、JESD204B や JESD204C の各システムで使用する数 GHz 単位のクロック同期を簡素化できます。
主なリソース
最終製品 / サブシステム
リファレンス・デザイン
- TIDA-010230 – レーダーと EW (電子戦) の各アプリケーション向け、マルチチャネル RF トランシーバ、低ノイズ クロック処理のリファレンス デザイン
- LMX2594PSEVM – LMX2594 複数のデバイスの位相同期機能搭載、15GHz RF シンセサイザの評価基板
製品
- LMX2820 – 位相同期機能と誤差 5μs 未満の周波数キャリブレーション機能搭載、JESD 対応、22.6GHz 広帯域 RF シンセサイザ
- LMX1204 – JESD204B/C 対応、SYSREF サポート、位相同期機能搭載、12.8GHz RF バッファ、逓倍器、分周器
- LMK5B33216 – 2.5GHz のバルク弾性波発振器 (BAW VCO) を内蔵し 16 出力、3 個の DPLL と APLL (デジタルとアナログの PLL) を採用したネットワーク・シンクロナイザ
技術資料
ソフトウェア開発
- PLLATINUMSIM-SW – PLLatinum™ シミュレーション・ツール
- TICSPRO-SW – TICS (テキサス・インスツルメンツのクロックとシンセサイザ) Pro ソフトウェア
耐放射線特性または放射線耐性強化に該当する、TI のクロック処理ソリューションと RF シンセサイザ ソリューションを採用すると、非常に過酷な放射線環境でも動作が可能
高性能かつ機能の豊富な TI の各種クロック処理製品は、過酷な放射線環境で高帯域幅を確保し、無線周波数 (RF) の到達範囲を延長するのに役立ちます。
- 高集積のモノリシック クロック ジェネレータと RF シンセサイザは、宇宙空間アプリケーションのサイズ、重量、消費電力の低減に役立ちます。
- 設計の慣行とプロセス特性を活用すると、過酷な放射線環境で一貫性のある予測可能な挙動を実現しやすくなります。
- さまざまなデバイス モードを網羅した詳細な放射線レポートと、宇宙製品に関して TI が 60 年にわたって蓄積してきた専門知識を活用すると、人工衛星などの発射までの期間を短縮できます。
主なリソース
最終製品 / サブシステム
リファレンス・デザイン
- TIDA-010191 – 宇宙グレード、マルチチャネルの JESD204B 15GHz クロック処理のリファレンス デザイン
製品
- LMK04832-SEP – 耐放射線特性、30krad、超低ノイズ、3.2GHz、15 出力、JESD204C クロック・ジッタ・クリーナ
- LMX2615-SP – 位相同期 / JESD204B サポート搭載、宇宙グレード 40MHz ～ 15GHz 広帯域シンセサイザ
- LMK04832-SP – 放射線耐性保証 (RHA)、超低ノイズ、3.2GHz、15 出力、クロック・ジッタ・クリーナ
技術資料
ソフトウェア開発
- PLLATINUMSIM-SW – PLLatinum™ シミュレーション・ツール
- TICSPRO-SW – TICS (テキサス・インスツルメンツのクロックとシンセサイザ) Pro ソフトウェア
TI のクロック処理ソリューションと RF シンセサイザ ソリューションを採用すると、テスト機器の性能、速度、精度を新しい水準に引き上げることが可能
TI のクロック処理製品と RF (無線周波数) フェーズ ロック ループは、ノイズの低減と設計の複雑さの軽減をシームレスな方法で実施し、高精度の半導体テスタやワイヤレス通信テスタからラボ機器に至るまでの各種アプリケーションを実現するのに役立ちます。
- キャリブレーション アルゴリズムを搭載した RF シンセサイザを採用すると、広帯域の周波数への対応と高速な周波数ホッピングを実現しやすくなります。
- 機能の豊富な製品を採用すると、マルチチャネルのギガヘルツ サンプリング システムで位相同期を簡素化できます。
- 超低ジッタのクロック バッファとクロック ジェネレータは、PCIe (Peripheral Component Interconnect Express) からイーサネットに至るまでの高速インターフェイスを実現するのに役立ちます。
主なリソース
最終製品 / サブシステム
製品
技術資料
ソフトウェア開発
- PLLATINUMSIM-SW – PLLatinum™ シミュレーション・ツール
- TICSPRO-SW – TICS (テキサス・インスツルメンツのクロックとシンセサイザ) Pro ソフトウェア
技術リソース
ビデオ・シリーズ
TI プレシジョン ラボ - クロックとタイミングに関するビデオ
TI の包括的なトレーニング ビデオ カリキュラムを活用すると、クロックとタイミングに関する専門知識を深めることができます。これらのビデオは、基本的な用語やシステム ノイズの要因から、より高度な設計上の検討事項まで、重要なトピックを取り上げています。
アプリケーション・ノート
Multi-Clock Synchronization
デバイダのリセット、ゼロ遅延、またはこれら両方の方式の組み合わせで、複数のデバイスを同期する方法をご確認ください。
技術記事
FPGA ベースの設計に最適なクロック ソリューションを選択する方法
FPGA ベースのアプリケーションでクロック ソリューションを選択する際の主な要因をご確認ください。