差分晶振：汽车领域和光模块的核心组件

时间： 2024-10-22 来源：CREC

技术问答

应用背景

在今天的信息科技发展中，光模块和差分晶振是光纤通信的核心组件之一。光模块将设备的电信号转换为光信号，通过光纤传输，在接收端再次转换为电信号。特别是在汽车领域，随着汽车智能化、网联化的不断发展，对高速、稳定的数据传输需求日益增长。差分晶振作为一种高精度、低抖动的频率源，为车载通信系统、导航系统、影音系统、雷达系统等关键部件提供了可靠的时钟参考。这有助于确保各个系统之间的数据同步和准确性，从而提高汽车的整体性能和安全性。

差分晶振的优势

1、具备出色的抗干扰性能。

2、具有强大的串扰和电磁干扰（EMI）抑制能力。

3、对于参考电平（地平面或电源平面）的完整性要求较低。

4、功耗微小，速率高，并且不受温度和电压波动的影响。

差分晶振工作原理

差分晶振能够产生两个频率相近但相位相反的差分信号。这两个信号可以通过相加或相减的方式，生成一个稳定的直流信号或更高频率的信号。其主要作用是提供稳定的参考时钟，为数据的转换、传输和处理提供精确的时间基准。

不同差分信号的输出类型与电压摆幅水平及适用场景

与常规晶振相比，差分晶振具有不同的输出信号类型，如LVPECL、LVDS和HCSL。在这些输出信号中，LVPECL和LVDS广泛应用于各类差分系统中。那么，这三种输出信号有何不同？在电路工作原理上又有何差异呢？

1、低电压正发射极耦合逻辑（LVPECL）

低压正发射极耦合逻辑（LVPECL）是一种常见的振荡器差分输出格式，其电压摆幅约为800mV，差分交叉点约为2V。LVPECL广泛应用于对低噪声要求较高的领域，如显卡、PON、光模块、智能网卡等。下图展示了典型的差分LVPECL波形。

2、低电压差分信号（LVDS）

低压差分（LVDS）信号是一种常见的振荡器差分输出格式，其功耗通常低于其他差分输出，提供低功耗和低电磁辐射（EMI），电压摆幅约为350 mV。LVDS常用于音视频处理器、服务器、路由器和交换机等应用。下方呈现的是典型的LVDS输出波形。

3、是高速电流转向逻辑（HCSL）

高速电流控制逻辑（HCSL）是一种常见的差分输出格式，其输出具有最小的抖动和低功耗等特点。这种类型的晶振通常被广泛应用于系统内部的高速串行通信、时钟分配以及数据通路等对高速、低功耗、高性能要求极高的场景。典型的HCSL输出摆幅为700mV，摆幅范围为0V至700mV，如下图所示。

晶宝股份差分晶振选型

为应对日益严苛的高速数据传输与处理场景，晶宝股份推出了一系列差分晶振产品。这些产品具备低抖动、高精度、高频率、微型化和耐高温等特性，为相关应用场景提供了极为可靠的解决方案。

1. 超高频率，超低抖动：灵活定制、快速交付

2. 小封装：优选小尺寸封装晶振，节省PCB空间。

3. 工业级：工业级晶振温度范围，确保稳定运行。

4. 低功耗：低功耗光模块节能且减缓发热。

5. 丰富的输出方式：提供LVPECL、LVDS、HCSL 、CML多种输出逻辑

晶宝股份研发生产的差分晶振兼容多种输出信号模式，有效保障光模块的高效运作。我们将持续创新，致力于为客户提供卓越性能与可靠性的保障，推动光模块及汽车行业的持续发展。

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

选型指南 - NISSHINBO - 2023/4/27 PDF 中文下载

关于光模块晶振应用，这一篇就够了！

光模块是构建现代高速信息网络的关键一环，广泛应用于电信市场（5G）和数据中心（IDC）市场。光模块常用频点：156.25MHz/155.52MHz/125MHz/100MHz/50MHz;3225或2520以下封装晶体振荡器，扬兴推荐适用于光模块的YXC有源晶振YSO230LR和YSO231LJ系列。

应用方案发布时间 : 2024-06-27

【应用】156.25MHZ差分信号晶体振荡器用于400G高速光模块，频率稳定度达±50ppm

南京益昂推出的5001AAA156M2500BBI 156.25MHZ差分信号晶体振荡器(LVDS)具有较强的抗干扰能力，可以提供10kHz~350MHz的频率输出。电源电压的典型VCC值为3.3V。可以满足大多数温度环境，在高速光模块中已大量使用。

应用方案发布时间 : 2021-09-23

龙营半导体（LFC SEMICONDUCTOR）有源晶振/时钟芯片/低EMI IC/低EMI/展频晶振选型表

目录- LFC型号表

型号- LO203A-24M-50-A,LO204A-25M-100-B,LO201A-27M-20-C,LO204A-27M-100-C,LO613A-25M-50-C,LO212A-24M-20-C,LO215A-27M-50-B,LO214A-24M-50-A,LO212E-24M-20-C,LX606I-68.93M-A,LX606I-68.93M-C,LO201E-27M-50-C,LO203A-27M-50-A,LO212A-25M-20-C,LO625P-100M-50-C-4-S,LX606I-100M-A,LO203A-27M-50-C,LX304A,LX308E,LX606I-100M-C,LO204E-27M-50-C,LX308I,LX504I,LO201I-25M-20-C,LO221I-25M-50-A,LX304I,LO203A-24M-50-C,LO208A-27M-50-C,LO201I-24M-20-C,LO203A-25M-50-A,LO214A-27M-50-A,LO203A-25M-50-C,LO206A-24M-50-C,LO212E-25M-20-C,LO201E-27M-20-C,LO206A-24M-50-A,LO201I-27M-20-C,LX606I-54M-A,LO206A-25M-50-A,LX606I-54M-C,LO206A-25M-50-C,LO221I-24M-50-A,LO206A-27M-50-C,LO206A-27M-50-A,LC464A

选型指南 - 龙营半导体 - 2023/5/29 PDF 中文下载

应达利差分输出振荡器SPXO-3225具备高可靠性、频率范围广的优点，满足数据中心服务器光模块的应用需求

差分输出振荡器SPXO-3225系列为表贴石英晶体振荡器，其尺寸小巧，符合RoHS标准且无铅，具备高可靠性、频率范围广的优质特性，满足数据中心服务器光模块的应用需求。

应用方案发布时间 : 2024-11-01

赛思电子芯片系列产品

型号- AC2101,AC533X,AC4300,AC1571,AC8018,AC2301,AC55XX,AC5351,AC539X,AC1968

商品及供应商介绍 - 赛思 - 2023.05.10 PDF 中文下载

【应用】EPSON推出的156.25MHz差分有源晶振用于100G PAM4 LR光模块，相位抖动只有70fs

客户的主要产品做SFP光模块、交换机、光纤收发器和光纤到户的PON产品。现有个单波100G PAM4 LR光模块的项目，要选一个差分的普通有源晶振，给DSP提供时钟信号，本文介绍EPSON的一颗156.25Mhz差分有源晶振用于该项目。

应用方案发布时间 : 2023-04-13

YXC石英有源差分可编程晶振YSO210PR，频点200MHZ，小数点可精确至后6位，应用于5G基站

晶振在5G基站的作用是提供精准信号源与之配合，以协作模式实现设备之间借由网络渠道达到数据高速传输（交换）的目的。针对5G基站的需求YXC推出的差分可编程振荡器YSO210PR系列中OA2EIB112-200M这颗料，本文介绍了OA2EIB112-200M的典型参数及其在5G基站中的应用特点。

产品发布时间 : 2024-09-12

频差±50ppm的扬兴差分可编程晶振，LVDS输出，应用于AI服务器

随着人工智能技术的快速发展和广泛应用，人们不断追求更高的处理器速度、更大的内存容量和更快的数据传输速度，以提高计算效率和减少计算时间，这为石英晶振技术提供了更广阔发展空间。在AI服务器中，晶振作为一种关键的电子元器件，主要是给各种电子电路或系统提供时序及频率基准，保证服务器的稳定性和性能起着重要的作用。在应用场景中，服务器的CPU、内存、GPU等部件需要稳定的时钟信号驱动其工作。

应用方案发布时间 : 2024-07-17

YXC石英差分晶振YSO230LR系列，频点156.25mhz，LVPECL输出，应用于光模块

针对客户需求YXC推出的石英差分振荡器（石英差分晶振）YSO230LR系列中OB2LIC112-156.25M这颗石英定频有源差分晶振，156.25MHZ精准频点，为系统提供精准的参考时钟。

应用方案发布时间 : 2024-08-28

CREC（晶宝时频）晶体谐振器/振荡器/滤波器选型指南

描述- The company's main products include quartz crystal resonators and oscillators. The company has a management team composed of doctors and masters, and has built intelligent manufacturing production lines for frequency components, power module and component production lines, microwave assembly and debugging production lines, and a dedicated automated line for automotive-grade products.

型号- OPB,OPD,OPC,UM-1,OMA,OMC,OMB,XSB,OME,XSA,OMD,XSD,XSC,XSF,XSE,XSG,SMD5050,XTA,SMD3030,XTB,XTD,XTG,NDA,NDC,XTH,NDB,NDD,SMD3838,NMB,NMA,XUA,UM-5,XUF,XUE,TMA,TMD,VMB,XUG,TMC,VMA,XMB,XMA,TME,VMC,XMD,XMC,49T,XMF,49U,XME,XMG,OTB,OTA,OTC

选型指南 - CREC - 2023/5/29 PDF 英文下载