差分晶振在高速传输网络的干货全知道

随着科技的发展，我们传输的数据变大，传输的距离变长，对频率稳定度的要求变高。近年来也受到越来越多的电子工程师更青睐差分晶振，它具备高性能、低功耗、低噪声的优点，使其成为很多设计适合的方案。并广泛应用于高速网络系统中，在高速设计中，需要选择电平摆幅窄、支持远距离传输、功耗小的信号电平，LVDS、LVPECL、HCSL等电平具有这些特性，因此称为高速逻辑电平。高速电平一般采用差分技术。

什么是差分晶振

差分晶振顾名思义，就是输出是差分信号的晶振。它通过使用2种相位彼此完全相反的信号，从而消除了共模噪声，从而实现一个更高性能的系统。
差分晶振的优势

1、抗干扰能力强。

2、对参考电平（地平面或电源平面）完整性要求较弱。

3、抑制串扰、EMI能力强。

4、功耗小、速率高、不受温度、电压波动的影响。
差分输出与单端输出的差别

所有电路中都需要一个完整的电流回路才能正常运作，对于单端电路而言，信号通过单根导线传送到接收器，信号是在一根导线传输的与地之间的电平差，这种方案的不足之处在于，如果接地平面上存在噪音，就会影响到链接到的所有电路。而差分信号使用两根导线或PCB走线。第二根导线或走线提供了电流的回路，这跟导线上的信号（即互补信号）相对于真实信号有180度的相位差，与单端信号传输不同，差分信号的回路是专门为该电路而设的。

差分晶振工作原理

差分信号：即使用两个物理量之间的数值差异来表示一个信号。从严格意义上来讲，所有电压信号都是差分的，因为一个电压只能是相对于另一个电压而言的。差分晶振发送两个大小相等，方向相反的信号，接收端会有一个相减器，比较这两信号的差值，来判断逻辑位是0或是1，承载差分信号的那一对走线，即称为差分走线，或差动对，这就是差分信号。

不同差分信号的输出类型与电压摆幅水平以及适用的场景。

1、是低电压正发射极耦合逻辑(LVPECL)具有更快的切换速度和低噪声输出。

LVPECL（低电压正发射极耦合逻辑）是主要的差分输出之一。它通过避免晶体管饱和而实现更快的开关速度，并拥有恒定电流源驱动器，由于大电压摆动(通常约为800mV)，具有非常好的抖动性能，从而产生低噪声输出使其非常适用于PON、显卡、光模块、智能网卡等应用。

2、是低电压差分信号(LVDS)，提供低功耗和低电磁辐射(EMI)。

LVDS（低电压差分信号）可同时提供低功耗和低电磁干扰 (EMI)组合，由于较小的电压摆幅(通常约为350mV)，与LV-PECL差分晶振输出相比功耗更低，不易受噪音影响。在音视频处理器、服务器、路由器和交换机等应用中非常重要。

3、是高速电流转向逻辑(HCSL)，主要用于高速串行计算机扩展总线标准（PCI Express）和英特尔芯片组。

HCSL是一种高速差分信号，通常工作在较低的电压水平。最初设计作为CPU时钟，HCSL在1990年代末开始用于高速串行计算机扩展总线标准(PCI Express)参考时钟。HCSL输出具备抖动最小，功耗低等特性，这种类型的晶振通常被用于系统内部的高速串行通信、时钟分配和数据通路等需要高速、低功耗、高性能的应用场景。

为满足高速数据传输与处理场景日益严格的时序信号需求，YXC推出一系列低抖动、高精度、高频率、微型化、耐高温的差分晶振产品，为相关应用场景提供高度可靠的解决方案。

YXC差分晶振系列

产品特点

超低抖动：在12kHz 到 20 MHz带宽上，相位抖动仅 0.05ps

超高频率：最高支持2100MHz，灵活定制、快速交付

微型化：最小封装尺寸可以达到 2.5 x 2.0 mm，卓越性能与迷你尺寸的完美结合

丰富的输出方式：提供LVPECL、LVDS、HCSL 、CML多种输出逻辑

作为时钟频率解决方案的佼佼者，YXC扬兴科技已专注晶振37年，一直致力于现代化科技建设，为高速数据传输场景提供超低相噪以及超高稳定度的时钟源。