【導讀】對dui電dian路lu設she計ji工gong程cheng師shi而er言yan，晶jing振zhen是shi一yi種zhong非fei常chang常chang見jian的de電dian子zi元yuan器qi件jian，特te別bie是shi在zai數shu字zi電dian路lu的de應ying用yong場chang景jing裏li，晶jing振zhen的de知zhi識shi可ke以yi從cong很hen多duo角jiao度du去qu延yan伸shen和he展zhan開kai。 

本(ben)文(wen)將(jiang)從(cong)晶(jing)振(zhen)的(de)輸(shu)出(chu)波(bo)形(xing)和(he)應(ying)用(yong)場(chang)景(jing)展(zhan)開(kai)
，讓(rang)您(nin)更(geng)進(jin)一(yi)步(bu)的(de)了(le)解(jie)和(he)認(ren)識(shi)晶(jing)振(zhen)，從(cong)而(er)更(geng)好(hao)的(de)完(wan)成(cheng)相(xiang)關(guan)設(she)計(ji)，充(chong)分(fen)發(fa)揮(hui)出(chu)晶(jing)振(zhen)特(te)有(you)的(de)效(xiao)能(neng)

，最(zui)大(da)地(di)實(shi)現(xian)晶(jing)振(zhen)的(de)價(jia)值(zhi)
，根(gen)據(ju)實(shi)際(ji)的(de)應(ying)用(yong)場(chang)景(jing)和(he)晶(jing)振(zhen)輸(shu)出(chu)波(bo)形(xing)選(xuan)擇(ze)合(he)適(shi)的(de)晶(jing)振(zhen)。

對於很多初學者而言，有時候會對於需要什麼樣的波形有些困惑
，在日常的溝通中，我們有時候會遇到這樣的對話場景：

但事實是真的都行嗎？如果選了不合適的產品，可能結果是電路都無法正常工作。

晶振到底有哪些輸出波形呢？常用的輸出波形主要是方波、正弦波和削頂正弦波。而方波又由於其具體的實現原理、參數或具體輸出端的不同而細分為很多波形。下麵我們來具體看看各種不同的波形及其各自的特點：

1. 方波（Square Wave）

方波（Square Wave），是shi各ge種zhong波bo形xing中zhong家jia族zu成cheng員yuan最zui多duo的de一yi個ge，應ying用yong的de場chang景jing也ye很hen多duo，但dan其qi有you一yi個ge最zui大da的de問wen題ti是shi其qi諧xie波bo分fen量liang非fei常chang的de豐feng富fu，實shi際ji使shi用yong中zhong，綜zong合he考kao慮lv時shi鍾zhong沿yan抖dou動dong和he諧xie波bo幹gan擾rao的de影ying響xiang，能neng滿man足zu係xi統tong抖dou動dong要yao求qiu的de前qian提ti下xia，盡jin量liang使shi信xin號hao沿yan緩huan一yi些xie。

單端方波：

●    TTL（Transistor-Transistor Logic）：即晶體管-晶體管邏輯電路，其傳輸延遲快，功耗高
，而且顧名思義，其屬於電流控製型的器件，最高頻率可達100MHz，抖動性能一般。

●    CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）：即互補金屬氧化物半導體CMOS邏輯電路
，其主要特點是傳輸延遲時間慢

，功耗低，從實現原理來看，屬於電壓控製性器件。相對於TTL而言
，其噪聲容限更高，輸入阻抗也遠大於TTL的輸入阻抗，最高頻率可達200MHz，抖動性能一般。

●    HCMOS（High speed CMOS）：即高速CMOS，除集成了CMOS幾乎所有的特點外，HCMOS的速度要比CMOS的速度更快。

差分信號：

●    ECL（Emitter Coupled Logic）：即發射極耦合邏輯電路
，它的主要特點是速度快、驅動能力強
、噪聲小
，最高頻率可達2.1GHz，抖動指標也很好
，但缺點是功耗很大，而且還需要負電源。

●    PECL（Positive ECL）：即正發射極耦合邏輯電路，其是在ECL的基礎上改進而來，因為ECL除了正電源外還需要一個負電源
，有時會給設計帶來不便，因此誕生了PECL。

●    LVPECL（Low Voltage PECL）：是在PECL的基礎上改進而來，典型輸出為一對差分信號，發射極通過交流源接地。

需要注意的是：ECL、PECL和LVPECL均(jun)為(wei)發(fa)射(she)極(ji)跟(gen)隨(sui)輸(shu)出(chu)結(jie)構(gou)，必(bi)須(xu)有(you)電(dian)阻(zu)拉(la)到(dao)一(yi)個(ge)直(zhi)流(liu)偏(pian)置(zhi)電(dian)壓(ya)。當(dang)然(ran)，關(guan)於(yu)具(ju)體(ti)的(de)電(dian)路(lu)設(she)計(ji)屬(shu)於(yu)另(ling)外(wai)一(yi)個(ge)話(hua)題(ti)的(de)範(fan)疇(chou)，我(wo)們(men)就(jiu)不(bu)在(zai)這(zhe)裏(li)展(zhan)開(kai)。

●    LVDS（Low Voltage Differential Signaling）：即低壓差分信號，頻率可以達到600MHz以上，應用模式主要有三種：1、單向點對點和雙向點對點
；2、多分支形式；3
、多點結構。其整體對PCB的設計要求較高，差分線要嚴格等長等，所以在具體設計時要特別注意。

2. 正弦波(Sine Wave)

正弦波(Sine Wave)，一般負載為50Ω。相對方波而言，其諧波分量要少很多
，一般諧波抑製均可優於-30dB。缺點是信號沿比較緩慢，在噪聲的影響下，相位準確度會變差
，不適合做數字係統的參考時鍾。

3. 削頂正弦波（Clipped Sine Wave）

削頂正弦波（Clipped Sine Wave），諧波分量相比方波較小
，但驅動能力也較弱。在負載為10kΩ//10pF時，Vp-p為0.8Vmin
，通常小型化表貼TCXO會輸出該波形
，信號沿介於正弦波和方波之間。

現xian在zai我wo們men已yi經jing完wan成cheng了le各ge種zhong波bo形xing的de梳shu理li，接jie下xia來lai的de問wen題ti是shi這zhe麼me多duo波bo形xing
，我wo們men應ying該gai怎zen麼me選xuan擇ze呢ne？換huan個ge角jiao度du說shuo
，也ye就jiu是shi這zhe麼me多duo種zhong類lei的de波bo形xing

，分fen別bie會hui使shi用yong在zai什shen麼me樣yang的de場chang景jing裏li呢ne？

1. 正弦波(Sine Wave)

由於正弦波其自身的特點，決定了其通常用於射頻信號處理、頻率源等應用場合。比如要驅動同軸電纜將時鍾信號進行長線傳輸時、yaoqudonglvboqileidedianlushi
，huozheweishixianzhengxingfangdadengmudezuoweisanjiguanhegaosuyunfangdeshurushi。zhengxianbojunshizuishihedeboxing。erqie
，gengweizhongyaodeshi，youyuzhengxianboxiebofenlianghenshao，yincidangduiEMI、頻率幹擾等有特殊要求時，例如微波通信
、雷達和高速數傳等類似係統

，正弦波是不二的選擇。

2. 削頂正弦波（Clipped Sine Wave）

關於削頂正弦波
，主要應根據實際應用對諧波、功耗
、成(cheng)本(ben)以(yi)及(ji)具(ju)體(ti)電(dian)路(lu)的(de)適(shi)配(pei)性(xing)來(lai)選(xuan)擇(ze)。因(yin)為(wei)削(xue)頂(ding)正(zheng)弦(xian)波(bo)的(de)低(di)功(gong)耗(hao)特(te)性(xing)，使(shi)其(qi)改(gai)善(shan)了(le)熱(re)特(te)性(xing)和(he)頻(pin)率(lv)穩(wen)定(ding)性(xing)能(neng)
，所(suo)以(yi)當(dang)對(dui)這(zhe)些(xie)指(zhi)標(biao)以(yi)及(ji)成(cheng)本(ben)有(you)考(kao)量(liang)時(shi)
，可(ke)以(yi)考(kao)慮(lv)削(xue)頂(ding)正(zheng)弦(xian)波(bo)。

3. 方波（Square Wave）

方fang波bo是shi工gong程cheng師shi接jie觸chu最zui多duo的de時shi鍾zhong波bo形xing，主zhu要yao應ying用yong在zai數shu字zi通tong信xin係xi統tong時shi鍾zhong上shang，用yong來lai驅qu動dong相xiang關guan電dian路lu。比bi如ru驅qu動dong門men電dian路lu時shi，由you於yu門men電dian路lu要yao講jiang究jiu嚴yan格ge的de高gao低di電dian平ping
、占空比、上升/下xia降jiang沿yan時shi間jian等deng指zhi標biao
，此ci時shi方fang波bo是shi最zui好hao的de選xuan擇ze。而er且qie再zai進jin一yi步bu來lai講jiang，門men電dian路lu的de電dian平ping也ye是shi分fen為wei不bu同tong的de種zhong類lei，也ye要yao據ju此ci來lai進jin行xing進jin一yi步bu的de判pan斷duan。當dang然ran

，現xian在zai也ye是shi有you可ke以yi兼jian容rong的de情qing況kuang，這zhe些xie就jiu需xu要yao工gong程cheng師shi們men自zi己ji來lai具ju體ti把ba握wo了le。

以yi上shang就jiu是shi關guan於yu晶jing振zhen的de波bo形xing種zhong類lei和he相xiang關guan應ying用yong場chang景jing的de簡jian單dan介jie紹shao，隻zhi是shi起qi到dao一yi個ge拋pao磚zhuan引yin玉yu的de作zuo用yong，關guan於yu晶jing振zhen的de實shi際ji選xuan擇ze，不bu是shi一yi種zhong非fei此ci即ji彼bi的de選xuan項xiang，往wang往wang需xu要yao根gen據ju實shi際ji的de情qing況kuang來lai做zuo一yi些xie取qu舍she
，正zheng所suo謂wei魚yu與yu熊xiong掌zhang不bu可ke兼jian得de。當dang前qian設she備bei對dui時shi鍾zhong晶jing振zhen類lei產chan品pin的de要yao求qiu越yue來lai越yue高gao
，挑tiao戰zhan越yue來lai越yue大da

，大da普pu通tong信xin有you著zhe全quan時shi鍾zhong領ling域yu近jin二er十shi年nian的de行xing業ye經jing驗yan
，有you著zhe非fei常chang豐feng富fu的de產chan品pin設she計ji和he行xing業ye應ying用yong經jing驗yan，會hui始shi終zhong秉bing承cheng“以客戶為中心”的產品導向及服務宗旨，竭誠為行業提供全方位的專業化服務。

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