目前差分晶振的輸出波形主要分為正弦波、方波、準正弦波三類。常用的差分晶振輸出均為方波,具有輸出功率高、驅動能力強的特點,但諧波成分也相對較多。
差分晶振的兩種輸出邏輯相位正好相反,可以組成更高性能的係統,同時消除共模噪聲。常見的PECL、LVDS、HCSL等輸出方式能滿足高速數據傳輸要求,廣泛應用於高速計算機、數字通信係統、雷達、測量儀器、頻率合成器等領域。
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對於晶振輸出波形,有人可能會認為隻有兩種波形,即無源晶振輸出為正弦波,有源晶振輸出為方波,少量為正弦波。由於有源晶振中增加了整形電路,輸出為方波,很少使用正弦波。
一般采用方波輸出時,在示波器上看到的往往是波形較差的正弦波,這是由於示波器帶寬不夠所致。例如:有源晶振頻率為20MHz,如果用40MHz或60MHz的示波器測量,顯示的是正弦波。這是因為方波的傅裏葉分解是基頻和奇次諧波的疊加。如果帶寬不夠,就隻剩下基頻20MHz和60MHz的諧波,所以顯示為正弦波。
方波的完美再現至少需要10倍帶寬,5倍帶寬隻能算勉強,因此至少需要100MHz的示波器才能準確觀測。
方波主要用於數字通信係統的時鍾,用來驅動純計數電路或門電路。方波主要有輸出電平、占空比、上升/下降時間、驅動能力等幾個指標要求。
正弦波主要用於對EMI和頻率幹擾有特殊要求的電路,這類電路要求輸出的高次諧波分量很小;後麵接模擬電路時,選擇正弦波也是不錯的選擇,通常需要提供諧波、噪聲、輸出功率等指標。
方波輸出功率大、驅動能力強,但諧波成分豐富;正弦波的輸出功率不如方波,但其諧波分量要小得多。
有源晶振的頻率輸出必須有一定的波形作為輸出載波,波形的輸出必須伴隨一定的負載值。在實際使用中,波形負載也是晶振的一個非常重要的參數指標。選擇不當可能導致晶振或其他模塊運行異常、功能失效,甚至損壞模塊或整機。
準正弦波也分幾種,從幾乎和方波一樣的方波,到更接近正弦波的圓角梯形波。
PECL是高速領域中非常重要的邏輯電路,具有電路速度快、驅動能力低、噪聲低、頻率高的優點,但功耗高,不同級別無法直接驅動。如果使用低壓3.3V/2.5V電源,則稱為LVPECL,即低壓PECL。
LVDS可以用高速、低噪音、長距離、準確傳輸來解決這些問題。LVDS的最高輸出頻率為2.1GHz,電壓為1.8~3.3V。HCSL則具有最小的輸出抖動和較高的功耗。
在差分晶振選型時,應根據應用需求選擇合適的輸出波形和接口類型:
波形負載匹配:需根據晶振規格書匹配負載值,避免運行異常。
奶茶视频污下载安装科技的差分晶振係列具備以下核心優勢:
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差分晶振的輸出波形分為正弦波、方波和準正弦波三類,各有特點和應用場景。方波驅動能力強但諧波豐富,正弦波諧波小但功率較低,準正弦波則兼顧高速傳輸需求。理解各類波形的特性,有助於工程師在高速電路設計中做出合理選擇。奶茶视频污下载安装科技將持續以高性能差分晶振產品和專業技術支持,助力客戶實現更可靠的高速信號設計。