核芯互联正式发布国产高性能时钟缓冲器芯片CLB7043

近日，核芯互联正式发布了面向高端通信与数据转换系统的国产高性能时钟缓冲器芯片——CLB7043。作为一款集成了时钟分发、相位管理、确定性同步等复杂功能的高性能模拟芯片，CLB7043在核心的相位噪声与附加抖动指标上取得了突破性进展。其实测数据显示，其在高频基频模式下的性能表现已跻身世界一流水平，为宽带无线通信、相控阵系统及高端测试测量仪器等领域提供了强有力的核心器件支撑。CLB7043在封装和硬件层面完全兼容HMC7043。

一、 核心性能实测：极致纯净的时钟信号

低附加抖动是衡量时钟缓冲器性能的核心指标，直接决定了数据转换系统的信噪比（SNR）与无杂散动态范围（SFDR）。在核芯互联实验室的严格测试中，CLB7043展现了卓越的噪声抑制能力与信号完整性。

1. 超低附加抖动，突破性能极限在基频模式下，CLB7043表现出了惊人的低抖动特性。

高频段实测数据：在3GHz输入/3GHz输出以及6GHz输入/3GHz输出的严苛测试条件下，CLB7043实测附加抖动均仅为11fs RMS（积分带宽12k-20MHz）。

技术意义：这一数据意味着在高频采样应用中，CLB7043引入的噪声微乎其微，能够充分释放高位数ADC/DAC的性能潜力，确保系统在高频段仍能保持极高的动态范围。

SMA100 3Ghz输入信号源

CLB7043：3G输入，3G输出

SMA100 6Ghz输入信号源

CLB7043：6G输入，3G输出

SMA100 2.4576Ghz输入信号源

CLB7043：2.4576G输入，2.4576G输出

2. 优异的相位噪声底噪芯片内部采用了优化的时钟分配网络设计，实测输出相位噪声底噪极低，有效抑制了近端噪声的扩散，为精密频率合成与时序同步提供了坚实的硬件基础。

3. 多模式下的信号完整性

多电平支持：支持LVPECL、LVDS、CML、CMOS等多种输出逻辑电平，覆盖从超高频射频到基带逻辑的各类接口需求。

清晰的信号质量：在不同输出频率（从低频至3.2GHz）下，输出波形图清晰张开，上升/下降沿陡峭。

驱动能力可调：创新性地集成了强弱驱动调节选项，用户可根据板级传输线长度、负载电容及功耗预算灵活配置，有效解决了传统高速信号驱动中常见的过冲、振铃及信号跌落问题。

cml 3G差分输出

lvpecl 3G 差分输出

lvds 1.5G 差分输出

二、 深度解析：功能架构与技术亮点

CLB7043不仅仅是一个时钟信号复制器，更是一个功能完备的时钟管理核心。其通过SPI接口实现了高度的编程灵活性，支持多通道独立分频、相位调整及复杂同步功能。

1. 强大的输入与分发能力

宽频带输入支持：芯片支持最高达3.2GHz的直接输入频率，通过内置的可编程÷2模式，输入频率范围更可扩展至6GHz，全面覆盖主流射频与基带时钟频段。这种宽频带特性使其能够直接承接VCO的高频输出，省去了前置分频电路。

14路独立输出通道：提供14路可配置输出通道。每路通道均支持独立编程，分频比范围宽达1至4094。系统工程师仅需一个输入源，即可生成多路不同频率的时钟信号，分别驱动ADC采样时钟、DAC时钟、FPGA逻辑时钟及本振参考时钟，极大地简化了时钟树架构，降低了BOM成本。

2. 精密的相位管理机制在多通道、多芯片同步系统中，相位一致性至关重要。CLB7043配备了双重延迟机制，实现了皮秒级的时序控制：

数字粗调：以半个输入时钟周期为步进，提供高达17档（约8.5个周期）的延迟调节范围。这足以补偿由PCB布局布线长度差异引起的大幅度传播延迟。

模拟微调：提供约25ps分辨率的精细延迟调整，可实现皮秒级的精密相位微调。配合数字粗调，能够确保整个阵列信号在时间轴上严格对齐。

3. 完善的JESD204B标准支持CLB7043专为高速数据转换系统设计，深度支持JESD204B子类1标准，解决了多通道数据采集中的确定性延迟难题。

SYSREF生成：芯片内部集成脉冲发生器，可灵活配置为单次脉冲、周期脉冲或特定长度脉冲序列，满足不同系统架构的同步需求。

确定性同步：支持RFSYNCIN引脚触发或SPI控制的同步请求，确保多芯片系统中所有器件能够检测到同一时钟边缘，消除上电复位引入的随机相位差。

三、 典型应用场景：赋能高端电子系统

凭借其极低抖动、14路独立输出及精密相位控制的特点，CLB7043主要面向对时序要求极为严苛的高端领域。

1. 5G/6G宽带通信与Massive MIMO系统在多载波宏基站射频单元（RRU）及大规模天线阵列系统中，CLB7043可将单路参考时钟精准分发至多达14个转换器通道。其确定的相位关系和极低抖动特性，直接提升了系统的EVM（误差矢量幅度）性能，助力通信设备在宽带高阶调制（如1024QAM）下保持高吞吐量与低误码率。

2. 相控阵天线系统与精密射频前端相控阵天线系统通常包含成百上千个收发单元，要求所有单元保持高度的相位一致性。CLB7043凭借其粗调+细调双重延迟功能，可精确补偿PCB走线差异，实现纳秒级甚至皮秒级的波束指向精度。特别是在复杂电磁环境应用中，CLB7043的高稳定度时钟能为高速数据采集与瞬时频率响应提供关键支撑，提升系统在强干扰背景下的信号提取与处理能力，广泛适用于高端国防电子与航空航天领域。

3. 高速数据采集与精密测量仪器在高端示波器、频谱分析仪及雷达测试仪中，系统对采样时钟的相位噪声极其敏感。CLB7043的11fs超低附加抖动特性，能最大限度地保留前端的微弱信号特征，降低系统本底噪声，从而提升仪器的测量灵敏度与动态范围。

4. 医疗影像与工业控制在MRI（核磁共振）及高端CT设备中，高精度的时序同步是成像清晰度的关键。CLB7043提供的确定性同步功能，能够确保多通道采集数据的相位对齐，有效降低图像伪影，提高诊断准确性。

四、 技术演进与未来展望

作为一款国产新品，CLB7043在展现强大核心竞争力的同时，也在持续进行技术迭代。核芯互联研发团队秉持实事求是的科学态度，在分频模式下的噪声优化、功耗控制以及全温范围内的可靠性方面不断深耕。

可靠性提升：针对LDO启动逻辑、输入缓冲器电流驱动能力进行了专项优化，确保了芯片在-40℃至+85℃工业级温度范围内的稳定运行。

持续优化：后续版本将进一步降低核心功耗，优化分频模式下的相位噪声表现，并持续提升模拟延迟的线性度，以满足更严苛的低功耗、高性能应用需求。

结语

CLB7043的发布，标志着国产高端时钟芯片在低抖动、高集成度方向上的重大突破。其在高频基频模式下的11fs极低抖动表现、14通道独立配置的灵活性以及完善的JESD204B支持，证明了中国厂商已具备独立设计世界级高性能时钟芯片的能力。核芯互联将继续秉持“自主可控、性能为王”的理念，持续打磨产品，为中国通信、雷达与工业控制产业提供一颗强有力的“芯”脏。

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