差分晶體振蕩器(Differential Crystal Oscillator)也簡稱“差分晶振”
它通過兩個輸出端子輸出兩個相位相反的信號(起到抗干擾能力)。差分晶振通過差分信號輸出,在抗干擾、信號完整性、EMI抑制等方面有顯著優(yōu)勢,能夠提供更穩(wěn)定、更高速性能的時鐘信號。
因此差分晶振通常用于高速通信系統(tǒng)、光模塊、高速串行接口(如PCIe、USB 3.x)等場景。
差分晶振輸出方式有5種:LVPECL、LVDS、CML、HCSL、LPHCSL?。
1、?LVPECL模式?:LVPECL(Low Voltage Positive Emitter-Couple Logic)是主要的差分輸出之一。它通過避免晶體管飽和,實(shí)現(xiàn)更快的開關(guān)速度,并配備恒定電流源驅(qū)動器。由于大電壓擺動(通常為600-1000mV),LVPECL具有卓越的抖動性能,從而輸出低噪聲信號,適用于PON、顯卡、光模塊、智能網(wǎng)卡等。
?LVPECL差分晶振輸出方式及輸出波形
2、?LVDS模式?:LVDS(Low Voltage Differential Signaling)可同時提供低功耗和低電磁干擾(EMI)組合。由于電壓擺幅較?。ㄍǔ?50mV),相比LVPECL差分輸出模式功耗更低,負(fù)載阻抗為100Ω的差分線上的電流一般不超過4mA,使其不易受噪聲影響,在音視頻處理器、服務(wù)器、路由器和交換機(jī)等應(yīng)用中非常重要。
?LVDS差分晶振輸出方式及輸出波形
3、?HCSL模式?:HCSL(High-speed Current Steering Logic)是一種高速差分信號,通常在較低的電壓水平工作。它始于90年代末,用于高速串行計算機(jī)擴(kuò)展總線標(biāo)準(zhǔn)(如PCI Express)參考時鐘。HCSL的特點(diǎn)包括極低的抖動和功耗,廣泛應(yīng)用于系統(tǒng)內(nèi)部的高速串行通信、時鐘分配和數(shù)據(jù)通路等對速度、功耗、性能要求高的場景。
HCSL差分晶振輸出方式及輸出波形
4、CML模式:CML(Current Mode Logic)特點(diǎn):電流源輸出、無需外部電阻(內(nèi)置匹配)、高速低功耗。通常應(yīng)用在光模塊、高速串行鏈路(如10G/25G以太網(wǎng))。
CML差分晶振輸出方式及輸出波形
5、LPHCSL:(Low Power High Current Source Logic,低功耗高電流源邏輯)LPHCSL差分晶振是一種特殊的差分輸出晶振,它結(jié)合了低功耗和高電流驅(qū)動能力的特點(diǎn),這種輸出方式通常用于需要高驅(qū)動能力但又對功耗敏感的應(yīng)用場景。LPHCSL輸出電壓擺幅較大,驅(qū)動能力更強(qiáng),功耗更低,適合需要高驅(qū)動能力的場景,例如(PCIe Gen4/5、USB 3.x、高速SerDes、數(shù)據(jù)中心)等。
LPHCSL具有優(yōu)越的高溫穩(wěn)定性,操作溫度范圍為-40°C至+105°C,適用于要求嚴(yán)格的環(huán)境下,頻率穩(wěn)定性及線路圖如下圖所示。
YXC差分晶體振蕩器選型表
其中YSO211PJ可編程差分晶振,寬頻率范圍(150~2100MHZ),支持LVPECL、PECL、HCSL、CML輸出信號類型。可編程頻率精度達(dá)小數(shù)點(diǎn)后6位,確保發(fā)揮系統(tǒng)高性能。
