Strukturierte Fertigungsdaten · 2026

Clock Data Recovery (CDR) Schaltung

Auf Basis strukturierter CNFX-Herstellerprofile wird Clock Data Recovery (CDR) Schaltung im Bereich Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen anhand von Datenrate bis Versorgungsspannung eingeordnet.

Technische Definition und Kernbaugruppe

Ein typisches Clock Data Recovery (CDR) Schaltung wird durch die Baugruppe aus Phasendetektor und Spannungsgesteuerter Oszillator (VCO) oder digital gesteuerter Oszillator (DCO) beschrieben. Für industrielle Anwendungen werden Materialauswahl, Fertigungsprozess und Prüfbarkeit gemeinsam bewertet.

Eine Schaltung, die Timing-Informationen aus einem Datenstrom extrahiert, um den Takt des Empfängers mit dem Takt des Senders zu synchronisieren.

Technische Definition

Eine Clock Data Recovery (CDR) Schaltung ist eine Komponente, die in Hochgeschwindigkeits-Serielkommunikationssystemen verwendet wird. Sie ist typischerweise in einen Protocol-PHY-Chip (Physical Layer) integriert, wo sie die kritische Funktion übernimmt, das in eingehenden seriellen Datenströmen eingebettete Taktsignal wiederherzustellen. In vielen seriellen Verbindungen werden Daten ohne separate Taktleitung übertragen; stattdessen ist der Takt in den Datenübergängen codiert. Die CDR-Schaltung analysiert diese Übergänge, um einen lokalen Takt zu erzeugen, der phasengleich mit den eingehenden Daten ist. Dieser wiederhergestellte Takt wird dann verwendet, um die Daten am optimalen Punkt der Bitperiode abzutasten, wodurch eine genaue Datenwiederherstellung und Synchronisation zwischen Sender und Empfänger gewährleistet wird. Die Schaltung arbeitet über einen Datenratenbereich von 1 bis 12,5 Gbit/s und unterstützt gängige serielle Standards. Sie benötigt eine Versorgungsspannung von 1,8 bis 3,3 V, mit einer Leistungsaufnahme von 50 bis 250 mW, abhängig von Datenrate und Prozesstechnologie. Zu den wichtigsten Leistungsparametern gehören Jitter-Toleranz von 0,5 bis 1,0 UI bei einer Bitfehlerrate (BER) von weniger als 1e-12, Jitter-Erzeugung von 0,1 bis 0,3 UI rms (Spitze-Spitze kleiner als 0,6 UI) und Erfassungszeit nach dem Einschalten von 1 bis 10 ms. Die Schaltung ist für den industriellen Betrieb über einen Temperaturbereich von -40 bis 85 °C ausgelegt. Sie verfügt über differentiellen Eingang mit einer Empfindlichkeit von 10 bis 50 mV und programmierbaren differentiellen Ausgangshub von 200 bis 800 mV. Der Eingangsfrequenzbereich ist kontinuierlich von 0,1 bis 12,5 GHz. Das Gerät ist in einem QFN-32-Gehäuse erhältlich, andere Gehäuse auf Anfrage. Es hat eine ESD-Bewertung von 2 bis 4 kV (HBM) gemäß IEC 61000-4-2. Die CDR-Schaltung wird auf einem Silizium-Halbleitersubstrat hergestellt. Diese Spezifikationen sind Verzeichnis-Referenzbereiche; tatsächliche Werte müssen mit dem rechtlichen Hersteller für das spezifische Modell und die Anwendung bestätigt werden.

Funktionsprinzip

Die CDR-Schaltung arbeitet, indem sie Übergänge im eingehenden Datenstrom analysiert. Sie verwendet typischerweise eine Phasenregelschleife (PLL) oder eine Verzögerungsregelschleife (DLL), um ein lokales Taktsignal zu erzeugen. Die Schaltung erkennt Datenflanken und vergleicht deren Phase mit dem lokalen Takt. Jede Phasendifferenz wird verwendet, um die Frequenz und Phase des lokalen Oszillators anzupassen und ihn mit den eingehenden Daten auszurichten. Sobald sie verriegelt ist, wird der wiederhergestellte Takt verwendet, um die Daten in der Mitte jeder Bitperiode abzutasten, wodurch Bitfehler minimiert werden. Die Schaltung überwacht kontinuierlich den Datenstrom, um die Synchronisation aufrechtzuerhalten, auch während langer Folgen identischer Bits, unter Verwendung von Techniken wie Frequenzverfolgung und Überwachung der Datenübergangsdichte.

Technische Parameter

Technische Parameter
ParameterTypischer BereichHinweise & Auswahlkriterien
Datenrate1–12.5 GbpsSupports common serial standards
Versorgungsspannung1.8–3.3 VSingle or dual supply options
Leistungsaufnahme50–250 mWDepends on data rate and process
Jittertoleranz0.5–1.0 UIAt BER < 1e-12
Jittererzeugung0.1–0.3 UI rmsPeak-to-peak < 0.6 UI
Erfassungszeit1–10 msLock time from power-on
Betriebstemperatur-40–85 °CIndustrietauglich
Eingangsempfindlichkeit10–50 mVDifferential input
Ausgangshub200–800 mVDifferential, programmable
GehäusetypQFN-32Other packages on request
ESD Festigkeit2–4 kVHBMIEC 61000-4-2
Eingangsfrequenzbereich0.1–12.5 GHzContinuous

Die Bereiche sind branchenübliche Richtwerte zur Angebotsvorbereitung und keine Zusage des Lieferanten. Bestätigen Sie jeden Wert und jede Norm vor der Bestellung beim rechtlichen Hersteller.

Hauptmaterialien

Silizium (Halbleitersubstrat)

Komponenten / BOM

Components / BOM
  • Phasendetektor
    Vergleicht die Phase der eingehenden Datenflanken mit dem rückgewonnenen Takt, um ein Fehlersignal zu erzeugen.
    Material: Halbleiter (Transistoren)
  • Spannungsgesteuerter Oszillator (VCO) oder digital gesteuerter Oszillator (DCO)
    Erzeugt das lokale Taktsignal, dessen Frequenz basierend auf dem Phasenfehlersignal angepasst wird.
    Material: Halbleiter (Induktivitäten, Kondensatoren, Transistoren)
  • Schleifenfilter
    Filtert das Phasenfehlersignal zur Steuerung der Dynamik (Bandbreite, Stabilität) der Rückgewinnungsschleife.
    Material: Halbleiter (Widerstände, Kondensatoren)

FMEA · Fehleranalyse

Ursache → Fehlermodus → Engineering-Maßnahme

Versorgungsspannungsrauschen über 50 mVpp bei 100 MHz Metastabilität des Phasendetektors, die zu einer Bitfehlerraten-Verschlechterung über 10^-12 führt On-Chip Low-Dropout-Regler mit 30 dB Versorgungsspannungs-Unterdrückungsverhältnis bei 100 MHz und dedizierte analoge Massefläche
Temperaturgradient von 15 °C/mm über den Chip Frequenzdrift des spannungsgesteuerten Oszillators über ±500 ppm Proportional-zur-absoluten-Temperatur (PTAT) Bias-Stromerzeugung und symmetrisches Layout mit thermischen Schutzringen

Technische Bewertung

Betriebsbereich
Betriebsbereich
Datenrate 1,0–12,5 Gbps, Eingangsamplitude 0,5–2,0 Vpp, Umgebungstemperatur -40 bis 85 °C.
Belastungs- und Ausfallgrenzen
Phasenfehler überschreitet 0,15 UI (Unit Interval), Jitter-Toleranz fällt unter 0,3 UIpp, Einfangzeit überschreitet 100 µs.
Reduzierung der Phasenregelschleifen-Bandbreite (PLL) unter 1 MHz aufgrund einer Ladungspumpen-Stromdifferenz von über 5 %, was zu einer unzureichenden Phasenreserve von unter 45° bei 10 GHz Betrieb führt.
Fertigungskontext
Clock Data Recovery (CDR) Schaltung wird innerhalb von Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen nach Material, Prozessfenster und Prüfanforderungen bewertet.

Taxonomie und Suchbegriffe

Suchbegriffe, Aliase und technische Bezeichnungen für diesen CNFX Datensatz.

Anwendungen / Eingebaute Systeme

Dieses Teil oder Produkt erscheint in den folgenden Systemen und Maschinen.

Eignung und Auslegungsdaten

Betriebsgrenzen
voltage:Versorgungsspannungsbereich 1,8 V bis 3,3 V
data rate:1 Mbps bis 10 Gbps
Betriebstemperatur:-40 °C bis +125 °C (Industriequalität)
jitter tolerance:±0,5 UI Spitze-Spitze
Montage- und Anwendungskompatibilität
Faseroptische KommunikationssystemeHochgeschwindigkeits-Serielle-Datenverbindungen (z.B. PCIe, SATA)Funk-Basisbandverarbeitungseinheiten
Nicht geeignet: Umgebungen mit hoher elektromagnetischer Störung (EMI) ohne geeignete Abschirmung
Auslegungsdaten
  • Datenrate (bps)
  • Jitter-Spezifikation (UI oder ps)
  • Versorgungsspannung (V)

Zuverlässigkeits- und Risikoanalyse

Ausfallmodus und Ursache
Phasenregelungsausfall
Ursache: Frequenzdrift des spannungsgesteuerten Oszillators (VCO) aufgrund von Temperaturschwankungen oder alternden Bauteilen, was zum Verlust der Synchronisation mit dem eingehenden Datensignal führt.
Jitter-Akkumulation
Ursache: Schlechte Signalintegrität durch elektromagnetische Störungen (EMI), Versorgungsspannungsrauschen oder degradierte Übertragungsleitungen, was zu Timing-Fehlern und Datenkorruption führt.
Wartungsindikatoren
  • Erhöhte Bitfehlerrate (BER) oder intermittierender Datenverlust in Systemprotokollen
  • Abnormale Temperaturmesswerte oder hörbares Hochfrequenzpfeifen von Oszillatorkomponenten
Technische Hinweise
  • Implementieren Sie aktives Wärmemanagement mit Kühlkörpern oder geregelter Luftströmung, um die VCO-Leistung zu stabilisieren und temperaturbedingten Drift zu reduzieren.
  • Verwenden Sie abgeschirmte Kabel, ordnungsgemäße Erdung und Versorgungsspannungsfilterung, um EMI und Rauschen zu minimieren, die die Signalintegrität beeinträchtigen und Jitter erhöhen.

Konformität und Fertigungsnormen

Referenznormen
CE-Kennzeichnung (EU-Richtlinie 2014/35/EU Niederspannungsrichtlinie)
Fertigungsgenauigkeit
  • Jitter-Toleranz: +/- 0,1 UI (Unit Interval)
  • Frequenz-Einfangbereich: +/- 100 ppm (parts per million)
Qualitätsprüfung
  • Bitfehlerratentest (BERT)
  • Jitter-Transferfunktionsmessung

Hersteller von Clock Data Recovery (CDR) Schaltung

Herstellerprofile mit passender Produktionsfähigkeit in China.

Die Herstellerliste dient der Vorrecherche und Einordnung von Fertigungskapazitäten. Sie ist keine Zertifizierung, kein Ranking und keine Transaktionsgarantie.

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Beispielhafte Bewertungskriterien aus Einkaufsprozessen

Keine Kundenbewertung und keine Echtzeitdaten. Die Werte zeigen typische Prüfkriterien in RFQ- und Lieferantenbewertungsprozessen.

Technische Dokumentation
4/5
Fertigungsfähigkeit
4/5
Prüfbarkeit
5/5
Lieferantentransparenz
3/5

Die Kriterien dienen als Orientierung für technische Einkaufsprüfungen. Konkrete Kunden, Länder, Bewertungsdaten oder Live-Nachfragen werden nur angezeigt, wenn entsprechende belastbare Daten vorliegen.

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Häufige Fragen

Was ist die Hauptfunktion einer CDR-Schaltung?

Die Hauptfunktion besteht darin, das Taktsignal aus einem eingehenden seriellen Datenstrom wiederherzustellen, sodass der Empfänger Daten genau abtasten und mit dem Sender synchronisieren kann.

Welche Datenraten unterstützt diese CDR-Schaltung?

Sie unterstützt Datenraten von 1 bis 12,5 Gbit/s und deckt gängige serielle Standards ab. Die genaue Rate muss für das spezifische Modell bestätigt werden.

Wie hoch ist die typische Leistungsaufnahme?

Die Leistungsaufnahme liegt zwischen 50 und 250 mW, abhängig von Datenrate und Prozesstechnologie. Genaue Werte finden Sie im Datenblatt des Herstellers.

Was ist der Betriebstemperaturbereich?

Die Schaltung ist für den industriellen Betrieb von -40 bis 85 °C ausgelegt. Verifizieren Sie den Temperaturbereich für Ihre Anwendung immer mit dem Lieferanten.

Kann ich Hersteller direkt kontaktieren?

CNFX ist ein offenes Verzeichnis, keine Handelsplattform und kein Beschaffungsagent. Herstellerprofile und Formulare helfen bei der Vorbereitung des direkten Kontakts.

CNFX Industrial Index v2.6.09 · Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen

Datenbasis

CNFX-Herstellerprofile, technische Klassifikation, öffentlich verfügbare Produktinformationen und fortlaufende Plausibilitätsprüfung.

Vorläufige technische Einordnung
Diese Seite dient der strukturierten Vorbereitung von Recherche, RFQ und Lieferantenbewertung. Sie ersetzt keine Lieferantenqualifizierung, keine Normenprüfung und keine technische Freigabe durch den Käufer.
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