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STCD1020
User Manual
40 pgs2.33 Mb0
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ST STCD1020, STCD1030, STCD1040 User Manual

STCD1020, STCD1030, STCD1040
TDFN（8，10 或 12 引脚）
特性
■ 2， 3 或 4 路输出缓冲时钟分配
■ 单端正弦波或方波时钟输入和输出
■ 每路输出拥有独立时钟使能
■ 输入端无需交流耦合电容
■ 超低相噪和待机电流
■ 电源电压范围：2.5 V 至 3.6 V
电容负载驱动能力：10 pF 典型值
■
■ 采用 TDFN 封装
– STCD1020 - 8 脚（2 mm x 2 mm） – STCD1030 - 10 脚（2 mm x 2.5 mm） – STCD1040 - 12 脚（2 mm x 3 mm）
■ 工作温度范围： –40°C 至 85°C
(a)
多通道时钟分配电路
应用
■ 多模射频的时钟基准
■ 基带外设的时钟基准
a. 如需电源电压范围为 1.65 至 2.75 V 的时钟分配电路，
请联系当地的 ST 销售部门

表 1. 产品概要

型号 工作温度范围 通道 电压 封装
STCD1020RDG6E
STCD1030RDH6E
STCD1040RDM6F
1. 查看产品供货情况，请联系当地 ST 销售部门
2010 年 5 月 Doc ID 13823 Rev 6 1/40
(1)
–40°C 至 85°C 2 2.8 V TDFN8
–40°C 至 85°C 3 2.8 V TDFN10
–40°C 至 85°C 4 2.8 V TDFN12
www.st.com
1
内容 STCD1020,1030,1040
内容
1 产品概述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2 器件综述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
3 器件工作原理 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
4 应用信息 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
4.1 典型应用 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
4.2 时钟源与 MCLK 的连接 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
5 最大额定值 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
6 直流和交流参数 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
7 典型工作特性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
8 封装机械数据 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
9 器件命名规则 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
10 修订历史 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
2/40 Doc ID 13823 Rev 6
STCD1020,1030,1040 表格列表
表格列表
表 1. 产品概要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
表 2. 引脚名称及其功能 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
表 3. 使能信号 （EN 1-4）和输出时钟 （CLK1-4）真值表 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
表 4. 绝对最大额定值 （1.8 V 电源）. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
表 5. 绝对最大额定值 （2.8 V 电源）. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
表 6. 工作和 AC 测量条件 （1.8 V 电源） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
表 7. 直流和交流特性 （1.8 V 电源）. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
表 8. 工作和 AC 测量条件 （2.8 V 电源） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
表 9. 直流和交流特性 （2.8 V 电源）. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
表 10. TDFN - 8 引脚 （2 x 2 mm）封装机械数据 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
表 11. TDFN - 10 引脚 （2 x 2.5 mm）封装机械数据 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
表 12. TDFN - 12 引脚 （2 x 3 mm）封装机械数据 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
表 13. TDFN8, TDFN10 和 TDFN12 封装承载带的尺寸 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
表 14. STCD10x0 顶部标记信息 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
表 15. 焊盘图案参数 （TDFN8， TDFN10， TDFN12）. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
表 16. 订购信息表 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
表 17.
文件修订历史 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Doc ID 13823 Rev 6 3/40
图片列表 STCD1020,1030,1040
图片列表
图 1. 逻辑框图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
图 2. 连接框图 （STCD1020， 2 通道） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
图 3. 连接框图 （STCD1030， 3 通道） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
图 4. 连接框图 （STCD1030， 4 通道） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
图 5. 内部框图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
图 6. 硬件连接图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
图 7. 在 TDSCDMA/GSM 双模移动电话射频终端中使用 STCD1040 的典型应用电路 . . . . . . . . 12
图 8. 在移动电话的基带外设中使用 STCD1040 的典型应用电路 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
图 9. 源时钟直接连接. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
图 10. 隔直电容和偏置电路之间的连接 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
图 11. 静态电流 （I
EN1=EN2=EN3=EN4=1， 无主时钟输入）. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
图 12. 静态电流（I
无主时钟输入） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
图 13. 待机电流 （I
EN1=EN2=EN3=EN4=0，无主时钟输入） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
图 14. 工作电流 （I
EN1=EN2=EN3=EN4=1， 26 MHz 正弦波主时钟从 TCXO 输入）. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
图 15. 工作电流 （I
EN1=EN2=EN3=EN4=1， 26 MHz 正弦波主时钟输入） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
图 16. 工作电流 （I
钟输入 Vpp = 1 V） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
图 17. STCD10x0 从待机状态到工作状态所需的恢复时间 （STCD1040， 2.8 V 版本，
EN2=EN3=EN4=0，当 EN1 从 0 到 1 时测量 CLK1） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
图 18. STCD10x0 缓冲器从关闭到开启所需的恢复时间 （STCD1040， 2.8 V 版本，
EN2=EN3=EN4=1，当 EN1 从 0 到 1 时测量 CLK1） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
图 19. 正弦波输入时钟 vs. 输出时钟（STCD1040， 2.8 V 版本，26 MHz 正弦波主时钟从 TCXO 输
入） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
图 20. 方波输出的上升下降时间 （STCD1040， 2.8 V 版本， 10MHz 方波主时钟输入， C
pF）. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
图 21. 输入时钟相噪 （STCD1040， 2.8 V 版本， 26 MHz 正弦波主时钟从 TCXO 输入）. . . . . . 24
图 22. 输出时钟相噪 （STCD1040， 2.8 V 版本，这一相噪包含 TCXO 和 STCD1040 的加性相噪）
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
图 23. 时钟带宽 （STCD1040， 2.8 V 版本， C 图 24. 静态电流 （I
无主时钟输入） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
图 25. 静态电流（I
无主时钟输入） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
图 26. 待机电流 （I
EN1=EN2=EN3=EN4=0，无主时钟输入） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
图 27. 工作电流 （I
EN1=EN2=EN3=EN4=1， 26 MHz 正弦波主时钟从 TCXO 输入）. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
图 28. 工作电流 （I
EN1=EN2=EN3=EN4=1， 26 MHz 正弦波主时钟输入） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
图 29. 工作电流 （I
钟输入 Vpp=1 V）. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
图 30. STCD10x0 从待机状态到工作状态所需的恢复时间 （STCD1040， 1.8 V 版本，
EN2=EN3=EN4=0，当 EN1 从 0 到 1 时测量 CLK1） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
） vs. 电源电压 （VCC）（ STCD1040， 2.8 V 版本，
Q
） vs. 温度（STCD1040，2.8 V 版本， EN1=EN2=EN3=EN4=1，CL = 30 pF，
Q
） vs. 电源电压 （VCC）（ STCD1040， 2.8 V 版本，
SB
） vs. 电源电压 （VCC）（ STCD1040， 2.8 V 版本，
ACT
） vs. 主时钟输入电压水平 （Vpp）（ STCD1040， 2.8 V 版本，
ACT
） vs. 输入频率 （STCD1040， 2.8 V 版本， EN1=EN2=EN3=EN4=1， 主时
ACT
= 20
L
= 10 pF）. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
vs. 电源电压 （VCC）（STCD1040， 1.8 V 版本， EN1=EN2=EN3=EN4=1，
Q）
） vs. 温度（STCD1040，1.8 V 版本，EN1=EN2=EN3=EN4=1，CL = 30 pF，
Q
） vs. 电源电压 （VCC）（ STCD1040， 1.8 V 版本，
SB
） vs. 电源电压 （VCC）（ STCD1040， 1.8 V 版本，
ACT
） vs. 主时钟输入电压水平 （Vpp）（ STCD1040， 1.8 V 版本，
ACT
） vs. 输入频率 （STCD1040， 1.8 V 版本， EN1=EN2=EN3=EN4=1，主时
ACT
L
4/40 Doc ID 13823 Rev 6
STCD1020,1030,1040 图片列表
图 31. STCD10x0 缓冲器从关闭到开启所需的恢复时间 （STCD1040， 1.8 V 版本， EN2
=EN3=EN4=1，当 EN1 从 0 到 1 时测量 CLK1）. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
图 32. 正弦波输入时钟 vs. 输出时钟（STCD1040， 1.8 V 版本，26 MHz 正弦波主时钟从 TCXO 输
入） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
图 33. 方波输出的上升下降时间 （STCD1040， 1.8 V 版本， 10 MHz 方波主时钟输 入， C
= 20
L
pF）. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
图 34. 输入时钟相噪 （STCD1040， 1.8 V 版本， 26 MHz 正弦波主时钟从 TCXO 输入） . . . . . 29
图 35. 输出时钟相噪 （STCD1040， 1.8 V 版本，这一相噪包含了 TCXO 和 STCD1040 的加性相
噪） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
图 36. 时钟带宽 （STCD1040， 1.8 V 版本， C
= 10 pF） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
L
图 37. TDFN - 8 引脚， 2 x 2 mm 封装略图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
图 38. TDFN - 10 引脚， 2 x 2.5 mm 封装略图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
图 39. TDFN - 12 引脚， 2 x 3 mm 封装略图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
图 40. TDFN8, TDFN10 和 TDFN12 封装承载带. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
图 41. DG 封装顶部标记信息 （TDFN8）. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
图 42. DH 和 DM 封装顶部标记信息 （TDFN10 和 TDFN12） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
图 43. 焊盘图案– TDFN8 2 x 2 mm， TDFN10 2 x 2.5 mm， TDFN12 2 x 3 mm . . . . . . . . . . . . 37
Doc ID 13823 Rev 6 5/40
产品概述 STCD1020, 1030, 1040

1 产品概述

STCD1020， STCD1030 和 STCD1040 是有 2， 3 或者 4 路输出的单位增益时钟分配电路，
用于给多模移动射频提供通用频率时钟。它同时可以作为时钟基准，应用于移动电话中的基
带外 设，如：WLAN，蓝牙， GPS 和 DVB-H。 STCD1020，STCD1030 和 STCD1040 中由
时钟输出端驱动的器件彼此隔离，最大限度的降低了这些器件之间的相互干扰。如果相连接
的器件不需要时钟，每一个时钟缓冲器都可以被关闭以降低功耗。STCD1020， STCD1030
和 STCD1040 适用于常用的 10 MHz 到 52 MHz 手机主时钟频率。
STCD1020，STCD1030 和 STCD1040 采用 2 mm x 2 mm 8 脚，2 mm x 2.5 mm 10 脚和 2
mm x 3 mm 12 脚的 TDFN 封装方式，工作电压为单电源 2.8 V （或 1.8 V）。工作温度范围
为：–40°C 至 85°C。
6/40 Doc ID 13823 Rev 6
STCD1020, 1030, 1040 器件综述
MCLK
EN4
EN3
EN2
EN1
CLK4
CLK3
CLK2
CLK1
Clock distribution
V
CC
GND
STCD1040
ai13948
STCD1020
TDFN8
1
2
3
8
4
7
6
5
V
CC
MCLK
EN1
EN2
GND
NC
CLK1
CLK2
ai13949

2 器件综述

图 1. 逻辑框图

注：
STCD1020 无EN3， EN4， CLK3 和CLK4，STCD1030无EN4 和CLK4

图 2. 连接框图 （STCD1020， 2 通道）

。
Doc ID 13823 Rev 6 7/40
器件综述 STCD1020, 1030, 1040
NC
MCLK
CLK2
EN3
2
3
10
CLK3
4
9
CLK1
5
8
V
CC
GND
EN2
EN1
7
STCK1030
TDFN10
6
1
ai13950
1
NC
MCLK
CLK2
EN3
2
3
12
11
10
CLK3
4
9
CLK1
5
8
V
CC
GND
EN2
EN1
6
7
EN4
CLK4
TDFN12
STCD1040
ai13951

图 3. 连接框图 （STCD1030， 3 通道）

图 4. 连接框图 （STCD1030， 4 通道）

8/40 Doc ID 13823 Rev 6
STCD1020, 1030, 1040 器件综述
STCD1040
EN4
EN3
EN2
EN1
CLK4
CLK3
CLK2
CLK1
MCLK
GND
V
CC
1
2
4
3
ai13952

表 2. 引脚名称及其功能

引脚 类型 功能
CLK1, CLK2, CLK3, CLK4
EN1, EN2, EN3, EN4
MCLK
V
CC
GND
NC

图 5. 内部框图

输出
输入
时钟输出通道 #1， #2， #3， #4。 输出端需要
0.001?F 隔直电容。
时钟输出通道 #1， #2， #3， #4 使能，高电平有 效。
输入 主时钟输入
电源 电源电压。与地之间使用 0.1 μ F 电容去耦。
电源 电源地
浮空
Doc ID 13823 Rev 6 9/40
器件综述 STCD1020, 1030, 1040
MCLK
V
CC
GND
CLK1
EN1
CLK2
EN2
CLK3
EN3
CLK4
EN4
Clock enable control
V
CC
Clock input
Clock #1 output
Clock #4 output
Clock #3 output
Clock #2 output
STCD1040
Master
ai13953

图 6. 硬件连接图

10/40 Doc ID 13823 Rev 6
STCD1020, 1030, 1040 器件工作原理

3 器件工作原理

STCD1020，STCD1030 和 STCD1040 是有 2，3 或 4 路缓冲的单位增益时钟分配电路。能
够接受来自外部时钟源的时钟输入，并且发送 2，3 或 4 路缓冲输出到不同的器件。
STCD1020， STCD1030 和 STCD1040 的每一个时钟输出都可以为与它相连接的器件而开
启。如果这个相连的器件处于待机状态而不需要时钟，缓冲器可以被关闭以节省功耗。如果
所有的与之相连接的器件都处于待机状态， STCD1020， STCD1030 和 STCD1040 也能进
入待机模式而进一步降低功耗。使能信号和输出时钟信号真值表见
STCD1020， STCD1030 和 STCD1040 内置输入隔直电容。应用中，每一个时钟输出端都
需要一个外部电容。STCD1020，STCD1030 和 STCD1040 在输出端的内部直流偏置为 1/2
V
。
CC

表 3. 使能信号 （EN 1-4）和输出时钟 （CLK1-4）真值表

EN1 EN2 EN3 EN4 CLK1 CLK2 CLK3 CLK4
表
3。
00 00
1 0 0 0 CLOCK NO CLOCK NO CLOCK NO CLOCK
1 1 0 0 CLOCK CLOCK NO CLOCK NO CLOCK
... ... ... ... ... ... ... ...
1 1 1 1 CLOCK CLOCK CLOCK CLOCK
NO
CLOCK
NO CLOCK NO CLOCK NO CLOCK
注： “0” 代表逻辑低，“1” 代表逻辑高。 当无时钟输出时，
CLKx
引脚保持高阻。
Doc ID 13823 Rev 6 11/40
应用信息 STCD1020, 1030, 1040
STCD1040
VCTCXO
V
CC
MCLK
GND
EN4
V
CC
EN3
EN2
EN1
CLK1
CLK2
CLK3
CLK4
Mode selection
TD-SCDMA transmitter
TD-SCDMA receiver
GSM transceiver
ai13954

4 应用信息

4.1 典型应用

STCD1020， STCD1030 和 STCD1040 将一路源时钟 （例如：从 VCTCXO） 分配至 2， 3
或 4 路输出。使用 STCD1040 的典型应用电路如
在
图
7 中，来自 VCTCXO 的时钟被分别分配到 TD-SCDMA 收发器和 GSM 收发器。
在
图
8 中，缓冲器 4 输出被馈入蓝牙系统中。为了能达到最低功耗，蓝牙系统都具有时钟请
求功能。如果蓝牙系统不需要时钟，时钟请求信号就会关闭时钟输出。
使能引脚能够与逻辑高相连接使通道输出常通。如果 STCD1020， STCD1030 和
STCD1040 的通道在应用中不被使用，这些通道的使能引脚应在电路板上接地。

图 7. 在 TDSCDMA/GSM 双模移动电话射频终端中使用 STCD1040 的典型应用电路

图
7 和图8 所示：
12/40 Doc ID 13823 Rev 6
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