有源晶振,石英晶體振蕩器的輸出具有多種選擇,不同的晶體振蕩器輸出信號類型有不同的優缺點,具體取決于您的產品應用.了解晶體振蕩器輸出信號類型是一件很有必要的事情,可以減少更多的衰減以及產品的時鐘信號的絮亂.

有關石英晶體振蕩器輸出信號的優缺點對比介紹

差分與單端:

正弦波通常提供最佳的相位噪聲,然后是CMOS然后差分

差分信號具有更好的上升和下降時間

差分信號更能抵抗共模噪聲

差分對EMI的影響較小

便于使用：LVDS差分輸出振蕩器在接收器處僅需要一個電阻器,因為LVPECL輸出需要在發送器和接收器端均端接.

最快的速度：LVDS比CMOS快.HCSL和LVPECL速度更快,但可能需要更多功率 .

最低功耗：LVPECL輸出差分石英晶體振蕩器速度更快但功耗更大,因此我們建議使用CMOS或LVDS以降低功耗.

最佳抖動性能：您可以按順序從LVPECL,LVDS和CMOS 獲得最佳抖動性能 .

在了解有源貼片晶振,晶體振蕩器輸出信號類型的基礎知識之前,您可能需要對頻率控制振蕩器中的不同晶體有一個很好的理解.文中所涉及輸出信號類型的基礎知識.是有助于您全面了解,以幫助您為您的應用選擇正確的時鐘輸出.

常見的信號類型分為兩類.單端和差分邏輯輸出系列.以下是正確類別中的快速列表：

一、單端：

1)Sinewave和Clipped Sinewave

2)CMOS（互補金屬氧化物半導體）,HCMOS（高速CMOS）和LVCMOS（低壓CMOS）

3)TTL（晶體管到晶體管邏輯）

二、差分邏輯：

1)ECL（發射極耦合邏輯）

2)PECL（正發射極耦合邏輯）和LVPECL（低壓PECL）

3)CML（電流模式邏輯）

4)LVDS（低壓差分信號）

5)HCSL（高速電流轉向邏輯）

哪種晶體振蕩器輸出信號類型最適合您的需求？當然這要看您產品使用.跟隨億金電子深入了解上述石英晶體振蕩器信號類型以及它們的優勢以及缺點,以便我們更好的選擇使用.

讓我們先從單端選項開始：

圖片 晶體振蕩器電路標準信號輸出

這是正弦波與削波正弦波晶體振蕩器電路的標準或“自然”信號輸出.它只包含一個基頻（不存在任何諧波）.這將提供振蕩器可以獲得的最大光譜通量.正弦波輸出非常適合要求苛刻的低相位噪聲應用.

CMOS,HCMOS和LVCMOS輸出

CMOS輸出適用于較短的走線長度和較低頻率的時鐘源（低于200MHz）.這將允許時鐘輸出和接收器輸入之間的直接連接.在大多數情況下,可以使用低值串聯電阻來有效地減少反射并保持可靠的信號.還有高速和低壓CMOS可以更好地滿足您的特定需求.

晶體管到晶體管邏輯（TTL）

在大多數情況下,TTL已經過時了.這是因為CMOS比TTL具有更低的成本和更好的抗噪性.CMOS和TTL都非常適合低功耗,更高輸出擺幅和相對低成本的需求.但是,較高的頻率往往需要差分信號（參見差分信號類型）.

現在為差分信號選項：

發射極耦合邏輯（ECL）

ECL主要是作為TTL的良好替代品而引入的.ECL電路可以非常快速地改變狀態,這使得它更能夠滿足非常高速的數據傳輸需求.至于缺點,ECL需要相當高的電流才能運行.ECL在使用過程中也使用負電源.當嘗試連接到正極電源設備時,這會帶來挑戰.

圖片 PECL輸出經常用于高速時鐘分配電路

PECL和LVPECL差分晶體振蕩器輸出

抖動PECL輸出經常用于高速時鐘分配電路.這是因為PECL具有高抗噪性,能夠在較長的線路長度上驅動高數據速率,并且由于電壓擺幅較大而具有良好的抖動性能.但是,PECL需要高功耗才能運行,這是它的主要缺點.

LVPECL為千兆以太網和光纖通道的使用提供了良好的基礎.LVPECL類似于LVDS電氣,但提供更大的差分電壓擺幅和略低的功率效率.另請注意,來自不同制造商的差分晶振可能具有不同的輸入容差.因此,請確保您的作業最適合您的振蕩器!

電流模式邏輯（CML）

CML具有與LVPECL類似的性能.這里的主要區別是CML不需要外部偏差.當低功耗成為問題時,這使得CML成為LVPECL需求的良好替代品.

低壓差分信號（LVDS）

LVDS類似于LVPECL輸出,但LVDS的功耗較低,并且往往具有較小的電壓擺幅.LVDS通常用于高速數據傳輸需求,如時鐘分配或背板收發器.對于更高的數據速率,通常需要HCSL,CML或LVPECL,但需要比LVDS更多的功耗.其他優點包括降低對噪聲的敏感性,并且易于在CMOS IC中實現.與PECL相比,LVDS的一個缺點是其抖動性能降低,但正在研究新技術以實現與LVPECL相同的抖動性能水平.

高速電流轉向邏輯（HCSL）

HCSL有一個更新的輸出標準,類似于LVPECL.HCSL的一個優點是其高阻抗輸出和快速切換時間.建議使用10至30歐姆的串聯電阻,以減少可能的過沖和振鈴.其他優勢包括最快的開關速度,平均功耗（介于LVDS和LVPECL之間）以及平均到良好的相位噪聲性能.

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