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

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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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