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哪种晶体振荡器输出信号最适合您的应用?
为什么选择合适的晶振输出信号很重要？
晶体振荡器的输出信号类型可以提供不同的优点和缺点，具体取决于您试图使用产品实现的目标。话虽如此，了解 signal types 以避免 clock signal 尽可能多的衰减和失真是很重要的.您还需要确保从信号中获得的好处多于缺点，以满足您的特定设计需求。晶体振荡器输出信号的两类
常见的信号类型分为两类：单端和差分逻辑输出。每个类别都包括几种类型的输出信号。
单端
1、正弦波和削波正弦波
2、CMOS（互补金属氧化物半导体）
3、HCMOS （高速 CMOS）
4、LVCMOS（低压 CMOS）
5、TTL （晶体管到晶体管逻辑）
差分逻辑
1、ECL （发射极耦合逻辑）
2、PECL （正发射极耦合逻辑）
3、LVPECL （低压 PECL）
4、CML （电流模式逻辑）
5、LVDS（低压差分信号）
6、HCSL （高速电流转向逻辑）
振荡器输出信号概述
选择哪种信号类型取决于应用程序的特定需求。让我们仔细看看每种信号类型，以更好地了解它们的好处和用途。这将使您更清楚地了解哪种类型最适合您的需求。
单端：正弦波和削波正弦波
这是晶体振荡器电路的标准或“自然”信号输出。它仅由一个基频组成，不存在任何谐波。这将提供振荡器可以预期的最大频谱波动。正弦波输出非常适合要求苛刻的低相位噪声应用。
单端：互补金属氧化物半导体（CMOS），HCMOS和LVCMOS
互补金属氧化物半导体 （CMOS） 输出适用于较短的走线长度和较低频率的时钟源（低于 200MHz）。这将允许 clock output 和 receiver input之间的直接连接。在大多数情况下，可以使用低值串联电阻器来有效减少反射并保持可靠的信号。还有高速 （HCMOS） 和低电压 （LVCMOS） 输出，可能更适合您的特定需求。
单端：晶体管到晶体管逻辑 （TTL）
在大多数情况下，TTL 已被 CMOS 淘汰。这是因为 CMOS 比 TTL 成本更低，抗噪能力更好。CMOS 和 TTL 都非常适合低功耗、高输出摆幅和相对低成本的需求。
差分：发射极耦合逻辑 （ECL）
ECL 主要是作为 TTL 的良好替代品引入的。ECL 电路可以非常迅速地改变状态，这使得它们更能满足非常高速的数据传输需求。然而，ECL 确实有一些缺点。它需要相当高的电流才能运行，并使用负电源，这在尝试连接到正基电源设备时可能会带来挑战。
差分：正发射极耦合逻辑 （PECL） 和 LVPECL
正射极耦合逻辑 （PECL） 输出经常用于高速时钟分配电路。这是因为 PECL 提供高抗噪性、在长线路长度上驱动高数据速率的能力，以及由于大电压摆幅而实现的良好抖动性能。PECL 的主要缺点是它需要高功耗才能运行。
低压 PECL （LVPECL） 为千兆以太网 （GbE） 和光纤通道的使用提供了良好的基础。LVPECL 在电气上类似于低压差分信号 （LVDS），但提供更大的差分电压摆幅和略低的功率效率。LVPECL 的输出可能会出现一些挑战，因为需要端接来发射电压。另请注意，来自不同制造商的差分接收器可能具有不同的输入容差。
差分：电流模式逻辑 （CML）
CML 的性能与 LVPECL 相似。主要区别在于 CML 不需要外部偏置。这使得 CML 成为低功耗时 LVPECL 的良好替代品。
差分：低压差分信号 （LVDS）
LVDS 类似于 LVPECL，但 LVDS 的功耗较低，并且电压摆幅往往较小。此 output 通常用于高速数据传输需求，如 clock distribution 或 backplane transceiver。对于更高的数据速率，通常需要高速电流转向逻辑 （HCSL）、CML 或 LVPECL，但需要比 LVDS 更多的功耗。
LVDS 还降低了对噪声的敏感性，并且易于在 CMOS 集成电路 （IC） 中实现。LVDS 的一个缺点是与 PECL 相比，它的抖动性能较低，但正在考虑采用新技术来实现与 LVPECL 相同水平的抖动性能。
高速电流转向逻辑 （HCSL）
HCSL 是一种类似于 LVPECL 的新型输出标准。HCSL 的一个优点是其高阻抗输出和快速开关时间。建议使用 10 至 30 欧姆的串联电阻器，以减少可能的过冲和振铃。其他优势包括最快的开关速度、平均功耗（介于 LVDS 和 LVPECL 之间）以及平均到良好的相位噪声性能。
哪种振荡器输出信号类型适合您的需求？
1、差分 vs. 单端
正弦波通常提供最好的相位噪声，其次是 CMOS，然后是差分。
更高的频率往往需要差分信号。
差分信号具有更好的上升和下降时间。
差分信号对共模噪声的抵抗力更强。
差分信号的 EMI 问题较少。
2、易用性
LVDS 只需要在接收器上有一个电阻器，而 LVPECL 需要在发射器和接收器端接。
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，因此我们建议使用 CMOS 或 LVDS 以实现低功耗。
5、最佳抖动性能
您可以从 LVPECL 获得最佳抖动性能，其次是 LVDS，然后是 CMOS。
关于 Crystal Oscillator 输出信号的最终想法
我们希望您现在对不同的输出信号类型有一个非常基本的了解，并了解什么最适合不同的应用。请务必注意，由于这是一个非常基本的概述，因此在做出最终决定之前，您需要对您感兴趣的信号类型进行更多研究。
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