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哪種晶體振蕩器輸出信號最適合您的應(yīng)用?
為什么選擇合適的晶振輸出信號很重要？
晶體振蕩器的輸出信號類型可以提供不同的優(yōu)點和缺點，具體取決于您試圖使用產(chǎn)品實現(xiàn)的目標(biāo)。話雖如此，了解 signal types 以避免 clock signal 盡可能多的衰減和失真是很重要的.您還需要確保從信號中獲得的好處多于缺點，以滿足您的特定設(shè)計需求。晶體振蕩器輸出信號的兩類
常見的信號類型分為兩類：單端和差分邏輯輸出。每個類別都包括幾種類型的輸出信號。
單端
1、正弦波和削波正弦波
2、CMOS（互補金屬氧化物半導(dǎo)體）
3、HCMOS （高速 CMOS）
4、LVCMOS（低壓 CMOS）
5、TTL （晶體管到晶體管邏輯）
差分邏輯
1、ECL （發(fā)射極耦合邏輯）
2、PECL （正發(fā)射極耦合邏輯）
3、LVPECL （低壓 PECL）
4、CML （電流模式邏輯）
5、LVDS（低壓差分信號）
6、HCSL （高速電流轉(zhuǎn)向邏輯）
振蕩器輸出信號概述
選擇哪種信號類型取決于應(yīng)用程序的特定需求。讓我們仔細(xì)看看每種信號類型，以更好地了解它們的好處和用途。這將使您更清楚地了解哪種類型最適合您的需求。
單端：正弦波和削波正弦波
這是晶體振蕩器電路的標(biāo)準(zhǔn)或“自然”信號輸出。它僅由一個基頻組成，不存在任何諧波。這將提供振蕩器可以預(yù)期的最大頻譜波動。正弦波輸出非常適合要求苛刻的低相位噪聲應(yīng)用。
單端：互補金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS），HCMOS和LVCMOS
互補金屬氧化物半導(dǎo)體 （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 clock output 和 receiver input之間的直接連接。在大多數(shù)情況下，可以使用低值串聯(lián)電阻器來有效減少反射并保持可靠的信號。還有高速 （HCMOS） 和低電壓 （LVCMOS） 輸出，可能更適合您的特定需求。
單端：晶體管到晶體管邏輯 （TTL）
在大多數(shù)情況下，TTL 已被 CMOS 淘汰。這是因為 CMOS 比 TTL 成本更低，抗噪能力更好。CMOS 和 TTL 都非常適合低功耗、高輸出擺幅和相對低成本的需求。
差分：發(fā)射極耦合邏輯 （ECL）
ECL 主要是作為 TTL 的良好替代品引入的。ECL 電路可以非常迅速地改變狀態(tài)，這使得它們更能滿足非常高速的數(shù)據(jù)傳輸需求。然而，ECL 確實有一些缺點。它需要相當(dāng)高的電流才能運行，并使用負(fù)電源，這在嘗試連接到正基電源設(shè)備時可能會帶來挑戰(zhàn)。
差分：正發(fā)射極耦合邏輯 （PECL） 和 LVPECL
正射極耦合邏輯 （PECL） 輸出經(jīng)常用于高速時鐘分配電路。這是因為 PECL 提供高抗噪性、在長線路長度上驅(qū)動高數(shù)據(jù)速率的能力，以及由于大電壓擺幅而實現(xiàn)的良好抖動性能。PECL 的主要缺點是它需要高功耗才能運行。
低壓 PECL （LVPECL） 為千兆以太網(wǎng) （GbE） 和光纖通道的使用提供了良好的基礎(chǔ)。LVPECL 在電氣上類似于低壓差分信號 （LVDS），但提供更大的差分電壓擺幅和略低的功率效率。LVPECL 的輸出可能會出現(xiàn)一些挑戰(zhàn)，因為需要端接來發(fā)射電壓。另請注意，來自不同制造商的差分接收器可能具有不同的輸入容差。
差分：電流模式邏輯 （CML）
CML 的性能與 LVPECL 相似。主要區(qū)別在于 CML 不需要外部偏置。這使得 CML 成為低功耗時 LVPECL 的良好替代品。
差分：低壓差分信號 （LVDS）
LVDS 類似于 LVPECL，但 LVDS 的功耗較低，并且電壓擺幅往往較小。此 output 通常用于高速數(shù)據(jù)傳輸需求，如 clock distribution 或 backplane transceiver。對于更高的數(shù)據(jù)速率，通常需要高速電流轉(zhuǎn)向邏輯 （HCSL）、CML 或 LVPECL，但需要比 LVDS 更多的功耗。
LVDS 還降低了對噪聲的敏感性，并且易于在 CMOS 集成電路 （IC） 中實現(xiàn)。LVDS 的一個缺點是與 PECL 相比，它的抖動性能較低，但正在考慮采用新技術(shù)來實現(xiàn)與 LVPECL 相同水平的抖動性能。
高速電流轉(zhuǎn)向邏輯 （HCSL）
HCSL 是一種類似于 LVPECL 的新型輸出標(biāo)準(zhǔn)。HCSL 的一個優(yōu)點是其高阻抗輸出和快速開關(guān)時間。建議使用 10 至 30 歐姆的串聯(lián)電阻器，以減少可能的過沖和振鈴。其他優(yōu)勢包括最快的開關(guān)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。
哪種振蕩器輸出信號類型適合您的需求？
1、差分 vs. 單端
正弦波通常提供最好的相位噪聲，其次是 CMOS，然后是差分。
更高的頻率往往需要差分信號。
差分信號具有更好的上升和下降時間。
差分信號對共模噪聲的抵抗力更強。
差分信號的 EMI 問題較少。
2、易用性
LVDS 只需要在接收器上有一個電阻器，而 LVPECL 需要在發(fā)射器和接收器端接。
3、最快的速度
LVDS 比 CMOS 更快。HCSL 和 LVPECL 速度更快，但可能需要更多功率。
4、最低功耗
LVPECL 速度更快，但消耗的功率更多，因此我們建議使用 CMOS 或 LVDS 以實現(xiàn)低功耗。
5、最佳抖動性能
您可以從 LVPECL 獲得最佳抖動性能，其次是 LVDS，然后是 CMOS。
關(guān)于 Crystal Oscillator 輸出信號的最終想法
我們希望您現(xiàn)在對不同的輸出信號類型有一個非?；镜牧私?，并了解什么最適合不同的應(yīng)用。請務(wù)必注意，由于這是一個非?；镜母攀?，因此在做出最終決定之前，您需要對您感興趣的信號類型進行更多研究。
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