差分晶振 | 常見兩類輸出波形解析

作者： 揚興晶振 日期：2021-08-04 瀏覽量：

  常規的差分晶振輸出波形均屬于方波，且輸出功率比較大，驅動能力較強，但諧波分量非常多。這兩種輸出模式是差分晶振的輸出邏輯，兩者的相位剛好相反，因此它們能夠組成更高性能的系統，同時還能消除共模噪聲。差分輸出可以滿足高速數據傳輸，應用于高速計算機，數字通信系統，雷達，測量儀器，頻率合成器等。

  下面揚興解析常規差分晶振常見的兩種輸出波形：

  一、PECL輸出

  英文：Positive Emitter Coupled Logic

  中文：正射極耦合邏輯電平

  PECL在高速領域內一個非常重要的邏輯電路。它電路速度快，驅動能力小，噪聲小，高頻。但是功耗大，不同的電平不能驅動。如果用低電壓3.3V/2.5V電源，則被稱為LVPECL， 即Low Voltage PECL。

  PECL輸出晶振優勢：

  1.由于大電壓擺動，具有非常好的抖動性能。

  2.理想應用于高速電路。

  3.能夠驅動長傳輸線。

  PECL輸出晶振缺點：

  1.與單端輸出相比，差分輸出和外部直流偏置會產生更大的功耗。

  2.與1.8V電源不兼容。

  二、LVDS 輸出

  英文：Low Voltage Differential Signaling

  中文：低電壓差分信號

  LVDS輸出是由美國國家半導體公司研發出來的。CMOS/TTL接口傳送速率不高，距離較短，抗EMI電磁干擾能力較差。然而，LVDS可以解決這些問題，速率高，噪聲低，距離遠，傳輸準確。LVDS輸出頻率最高可達到2.1GHz，電壓在1.8~3.3V。

  LVDS輸出的優劣點：

  1、由于較小的電壓擺幅(通常約為350mV)，與LV-PECL差分晶振輸出相比功耗更低。

  2、不易受噪音影響。

  3、與CMOS/TTL相比，EMI輻射更低。

  LVDS的劣勢是與PECL相比，抖動性能降低。

  SiT9121是SiTime推出的性能更強的差分振蕩器，SIT9121支持LVPECL和LVDS輸出信號類型。可編程頻率精度達小數點后六位，確保發揮系統高性能。經過50000G抗沖擊及70G抗振測試，MTBF(平均無故障時間)達5億小時，高穩度應用必選。

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