原创 差分晶振在电路中的应用

SPXO(简单封装晶体振荡器)通常分为两种，一种是CMOS输出的晶体振荡器，另一种是差分输出晶体振荡器，这两种晶体振荡器有什么区别呢？下面我们来给大家介绍一下这方面的晶振产品知识。差分晶体振荡器(Differential Crystal Oscillator)主要是用于生成高频信号(如时钟信号)的一种电路，广泛应用于电子系统中，例如在计算机、无线通信、精密测量和信号处理等领域，常见的差分信号输出有LVPECL、LVDS、HCSL，另外还有一种CML信号输出。

差分晶体振荡器的作用

频率生成：差分晶体振荡器的主要作用是生成高频稳定的时钟信号，这种信号是电子电路正常工作的基础。

提高抗干扰能力：差分信号具有较强的抗干扰能力。当外界噪声干扰信号时，差分信号可以有效取消共模噪声，从而提高系统的稳定性和可靠性。

减少电磁干扰(EMI)：由于差分信号的特性，它可以有效降低系统发射的电磁干扰。这在高频应用中尤为重要。

高速度性能：差分晶体振荡器通常可以提供较高的频率和更快的转变时间，非常适合用于高速数字电路。

为什么需要差分晶体振荡器？

高频率和稳定性：许多现代电子设备需要高频率和高稳定性的时钟信号，差分晶体振荡器能够满足这一需求。目前我司晶科鑫SJK品牌的差分晶振产品最高频率可达1500MHz，如果是VCXO差分信号输出最高可达2100MHz。

噪声适应性：差分晶体振荡器在噪声环境中表现更优。这对于在电磁干扰较大的环境中工作(如无线通信、精密控制等)至关重要。

减少信号完整性问题：在高速数字电路中，信号完整性是一个关键问题。差分振荡器能够提供较小的信号失真和较好的上升/下降时间，提高信号质量。

差分晶体振荡器和普通晶体振荡器的区别

频率范围：

差分晶体振荡器：通常频率最低输出为10MHz，最高频率可达1500MHz及至2100MHz。

普通晶体振荡器：通常频率最低输出为32.768KHz，最高为220MHz。

信号输出方式：

差分晶体振荡器：输出为两相反的信号(正向和负向)，通常将这两个信号连接到差分输入的放大器或接收器，以消除共模干扰。

普通晶体振荡器：通常输出单端信号，只有一个输出信号，这样的信号更容易受外部噪声的影响。

抗干扰能力：

差分晶体振荡器：对共模噪声有很强的抵抗力，能够在较差的电磁环境中工作。

普通晶体振荡器：由于是单端输出，抗干扰性能相对较差，更容易受到外部干扰。

使用的电路：

差分晶体振荡器：通常需要差分放大器或专门设计的接收电路以解码和处理差分信号。

普通晶体振荡器：常常使用简单的单端电路就可以完成其功能。

应用领域：

差分晶体振荡器：多用于高频、高速和高可靠性要求的应用中，如高性能计算机和通信设备。

普通晶体振荡器：一般用于对时钟稳定性要求不那么高的应用场合，如简单的电子设备或较低频率的振荡器。

总结来说，差分晶体振荡器相较于普通晶体振荡器在抗干扰性、信号质量和适用场合上具有明显优势，因此在现代高频、高速的电子应用中越来越受到青睐。