晶振選擇哪種輸出波形比較適合?

作者： 揚興晶振 日期：2022-12-30 瀏覽量：

  石英晶體諧振器和石英晶體振蕩器統(tǒng)稱為晶振，屬于頻率控制元器件，是電子零件市場上最重要的一種，二者之間只相關兩個字，但使用方向，參數(shù)規(guī)格，作用性能，電氣特性，價格，技術等多方面均不一樣。前者只是普通的晶振，而后者則是高端的晶體元器件，它們的不同之處遠不止這些。

  有源晶振的頻率輸出必定要有某個波形作為輸出載體，波形的輸出也必定會伴隨著某個負載值。在實際使用中，波形負載也是晶振的非常重要參數(shù)指標。選擇不當?shù)脑?，輕則導致石英晶振或其他模塊工作不正常，功能無法實現(xiàn)，重則損壞模塊甚至整機。

  晶振的輸出波形主要有三大類：正弦波、方波和準正弦波。

  晶振負載主要有以下幾種：

  1、正弦波：負載50歐姆或1k歐姆;

  2、方波：N個TTL負載或N個PF電容;

  3、準正弦波：10K歐姆并聯(lián)10PF電容;此外還有差分輸出PECL、LVDS等高頻(100MHz以上)常用的。

  無源SMD晶振輸出波形為正弦波，有源晶振輸出波形為正弦波或方波。有源晶振本身輸出是正弦波，在其內(nèi)部加了整形電路，所以輸出是方波，正弦波一般用的很少，普遍用的都是方波輸出(很多時候在示波器上看到的還是波形不太好的正弦波，這是由于示波器的帶寬不夠。例如：有源晶振20MHz，如果用40MHz或60MHz的示波器測量，顯示的是正弦波，這是由于方波的傅里葉分解為基頻和奇次諧波的疊加，帶寬不夠的話，就只剩下基頻20MHz和60MHz的諧波，所以顯示正弦波。完美的再現(xiàn)方波需要至少10倍的帶寬，5倍的帶寬只能算是勉強，所以需要至少100M的示波器)。

  方波主要用于數(shù)字通信系統(tǒng)時鐘上，用來驅(qū)動時純計數(shù)電路或門電路，對方波主要有輸出電平、占空比、上升/下降時間、驅(qū)動能力等幾個指標要求。正弦波主要用于對EMI、頻率干擾有特殊要求的電路，這種電路要求輸出的高次諧波成分很小;后面有模擬電路選用正弦波也是比較好的選擇。通常需要提供例如諧波、噪聲和輸出功率等指標。方波輸出功率大，驅(qū)動能力強，但諧波分量豐富;正弦波輸出功率不如方波，但其諧波分量小很多。

  有源貼片晶振輸出波形有：正弦波、LVDS、PECL、CMOS、TTL LVDS即低電壓差分信號。(P)ECL是高速領域內(nèi)一種十分重要的邏輯電路，它的優(yōu)良特性使它廣泛應用于高速計算機、高速計數(shù)器、數(shù)字通信系統(tǒng)、雷達、測量儀器和頻率合成器等方面。TTL和CMOS是通用的邏輯電平。至于后面的15PF、50PF是這些輸出波形的匹配負載。

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