石英振蕩器系列一:幾種輸出波形闡述及應(yīng)用選擇
來(lái)源：http://eitherspanlaw.com 作者：億金電子 2020年10月09
石英振蕩器系列一:幾種輸出波形闡述及應(yīng)用選擇
截止今日,長(zhǎng)達(dá)8天的小長(zhǎng)假已經(jīng)宣告結(jié)束啦,各位都開(kāi)始全身心的投入到工作中去了,但是我想應(yīng)該還有像小編我一樣依舊對(duì)假期戀戀不忘的朋友,但是沒(méi)辦法,還是得認(rèn)真工作呀!尋思著節(jié)后給諸位準(zhǔn)備點(diǎn)干貨,所以接下來(lái)的一段時(shí)間都會(huì)圍繞石英晶體振蕩器為主題;今天我們要討論的是振蕩器的幾種輸出波形以及在應(yīng)用過(guò)程中的適應(yīng)性匹配.
只要是學(xué)過(guò)模擬電路以及數(shù)字電路并且對(duì)石英振蕩器有一定了解的都知道,振蕩器有兩種輸出,一種是單端輸出,一種是雙端輸出,同時(shí)它的輸出型號(hào)波形也分為好幾種,并且每一種都有差距,這也就導(dǎo)致了我們?cè)趹?yīng)用過(guò)程中的選擇也會(huì)有所不同.
晶振常用的輸出模式主要包括:TTL,CMOS,ECL,PECL,LVDS,Sine Wave.這幾種波形都是目前行業(yè)常用的波形.其中TTL,CMOS,ECL,PECL,LVDS均屬于方波,Sine Wave屬于正弦波.通常,方波輸出功率大,驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng),但諧波分量豐富;正弦波輸出功率不如方波,但其諧波分量(這是造成相位噪聲的根本原因)小很多.下面就幾種常用的波形進(jìn)行介紹.
CMOS (互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體CMOS邏輯電路),傳輸延遲時(shí)間慢,功耗低,屬于電壓控制器件.CMOS相對(duì)TTL有了更大的噪聲容限,輸入阻抗遠(yuǎn)大于TTL輸入阻抗.對(duì)應(yīng)3.3V LVTTL,出現(xiàn)了LVCMOS,可以與3.3V的LVTTL直接相互驅(qū)動(dòng).HCMOS采用全靜態(tài)設(shè)計(jì),高速互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體工藝,CMOS采用互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體.CMOS最終將會(huì)被HCMOS所替代,但這都是后話(huà)了.
PECL:ECL電路速度快,驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng),噪聲小,很容易達(dá)到幾百M(fèi)Hz的應(yīng)用,但是功耗大,需要負(fù)電源.為簡(jiǎn)化電源,出現(xiàn)了PECL(ECL結(jié)構(gòu),改用正電壓供電)和LVPECL的輸出模式.LVPECL即是Low Voltage PosiTIve Emitter-Couple Logic(低壓正發(fā)射極耦合邏輯),LVPECL是由ECL和PECL發(fā)展而來(lái),LVPECL的典型輸出為一對(duì)差分信號(hào),他們的射極通過(guò)一個(gè)交流源接地.
LVDS: (低電壓差分信號(hào)),為差分對(duì)輸入輸出,內(nèi)部有一個(gè)恒流源3.5～4mA,在差分線上改變方向和電平來(lái)表示“1”和“0”.通過(guò)外部的100歐匹配電阻(并接在差分線上靠近接收端)轉(zhuǎn)換為±350mV的差分電平.LVDS使用注意:可以達(dá)到600MHz以上,PCB要求較高,差分線要求嚴(yán)格等長(zhǎng),差最好不超過(guò)10mil(0.25mm);100歐電阻離接收端距離不能超過(guò)500mil,最好控制在300mil以?xún)?nèi).
Clipped Sine Wave:削頂正弦波(Clipped Sine Wave).相比方波的諧波分量少很多,但驅(qū)動(dòng)能力較弱,在負(fù)載10K//10PF時(shí)Vp-p為0.8Vmin.通常為SMD 7050,SMD5032,SMD3225等封裝的表貼溫補(bǔ)晶振使用的輸出波形.
Sin Wave:通常晶振正弦波輸出的負(fù)載阻抗為50歐姆.波形的諧波分量很小,一般諧波抑制都優(yōu)于-30dBc.正弦波輸出晶振通常用于射頻信號(hào)處理,頻率源等應(yīng)用場(chǎng)合.
很顯然,這些輸出波形各有千秋,有的功耗過(guò)大,相位噪聲過(guò)高,但是驅(qū)動(dòng)功率強(qiáng)大,而有的呢卻是恰恰相反,所以在應(yīng)用和設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)按需進(jìn)行選取.
那么我們又依照怎樣的準(zhǔn)則進(jìn)行呢?自然是以需求為驅(qū)動(dòng)了;比如你想要的效果是簡(jiǎn)便易用的話(huà),那么選用LVDS;如果想要獲得更高頻率的話(huà),LVDS,CMOS,PECL不失為很好的選擇;而當(dāng)輸出頻率大于150MHZ并且要降低功率的話(huà),那CMOS和LVDS就比較合適;除此之外LVDS,LVPECL,CMOS的抖動(dòng)性能也比較好,所以這三種輸出方式在通常情況下是非常常見(jiàn)的.
以上就是有關(guān)本次有源晶振輸出波形討論的全部?jī)?nèi)容了,你學(xué)到了多少呢?如果還是有疑問(wèn)的話(huà)可以致電億金電子資訊相關(guān)詳情.
石英振蕩器系列一:幾種輸出波形闡述及應(yīng)用選擇
截止今日,長(zhǎng)達(dá)8天的小長(zhǎng)假已經(jīng)宣告結(jié)束啦,各位都開(kāi)始全身心的投入到工作中去了,但是我想應(yīng)該還有像小編我一樣依舊對(duì)假期戀戀不忘的朋友,但是沒(méi)辦法,還是得認(rèn)真工作呀!尋思著節(jié)后給諸位準(zhǔn)備點(diǎn)干貨,所以接下來(lái)的一段時(shí)間都會(huì)圍繞石英晶體振蕩器為主題;今天我們要討論的是振蕩器的幾種輸出波形以及在應(yīng)用過(guò)程中的適應(yīng)性匹配.
只要是學(xué)過(guò)模擬電路以及數(shù)字電路并且對(duì)石英振蕩器有一定了解的都知道,振蕩器有兩種輸出,一種是單端輸出,一種是雙端輸出,同時(shí)它的輸出型號(hào)波形也分為好幾種,并且每一種都有差距,這也就導(dǎo)致了我們?cè)趹?yīng)用過(guò)程中的選擇也會(huì)有所不同.
CMOS (互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體CMOS邏輯電路),傳輸延遲時(shí)間慢,功耗低,屬于電壓控制器件.CMOS相對(duì)TTL有了更大的噪聲容限,輸入阻抗遠(yuǎn)大于TTL輸入阻抗.對(duì)應(yīng)3.3V LVTTL,出現(xiàn)了LVCMOS,可以與3.3V的LVTTL直接相互驅(qū)動(dòng).HCMOS采用全靜態(tài)設(shè)計(jì),高速互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體工藝,CMOS采用互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體.CMOS最終將會(huì)被HCMOS所替代,但這都是后話(huà)了.
PECL:ECL電路速度快,驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng),噪聲小,很容易達(dá)到幾百M(fèi)Hz的應(yīng)用,但是功耗大,需要負(fù)電源.為簡(jiǎn)化電源,出現(xiàn)了PECL(ECL結(jié)構(gòu),改用正電壓供電)和LVPECL的輸出模式.LVPECL即是Low Voltage PosiTIve Emitter-Couple Logic(低壓正發(fā)射極耦合邏輯),LVPECL是由ECL和PECL發(fā)展而來(lái),LVPECL的典型輸出為一對(duì)差分信號(hào),他們的射極通過(guò)一個(gè)交流源接地.
LVDS: (低電壓差分信號(hào)),為差分對(duì)輸入輸出,內(nèi)部有一個(gè)恒流源3.5～4mA,在差分線上改變方向和電平來(lái)表示“1”和“0”.通過(guò)外部的100歐匹配電阻(并接在差分線上靠近接收端)轉(zhuǎn)換為±350mV的差分電平.LVDS使用注意:可以達(dá)到600MHz以上,PCB要求較高,差分線要求嚴(yán)格等長(zhǎng),差最好不超過(guò)10mil(0.25mm);100歐電阻離接收端距離不能超過(guò)500mil,最好控制在300mil以?xún)?nèi).
Clipped Sine Wave:削頂正弦波(Clipped Sine Wave).相比方波的諧波分量少很多,但驅(qū)動(dòng)能力較弱,在負(fù)載10K//10PF時(shí)Vp-p為0.8Vmin.通常為SMD 7050,SMD5032,SMD3225等封裝的表貼溫補(bǔ)晶振使用的輸出波形.
Sin Wave:通常晶振正弦波輸出的負(fù)載阻抗為50歐姆.波形的諧波分量很小,一般諧波抑制都優(yōu)于-30dBc.正弦波輸出晶振通常用于射頻信號(hào)處理,頻率源等應(yīng)用場(chǎng)合.
很顯然,這些輸出波形各有千秋,有的功耗過(guò)大,相位噪聲過(guò)高,但是驅(qū)動(dòng)功率強(qiáng)大,而有的呢卻是恰恰相反,所以在應(yīng)用和設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)按需進(jìn)行選取.
以上就是有關(guān)本次有源晶振輸出波形討論的全部?jī)?nèi)容了,你學(xué)到了多少呢?如果還是有疑問(wèn)的話(huà)可以致電億金電子資訊相關(guān)詳情.
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