对于晶振输出波形,相信一部分人可能认为只有两种波形,即无源晶振输出波形为正弦波,有源晶振输出波形为方波,小部分为正弦波。但其中方波有非差分和差分输出的选择;正弦波有准正弦波和削峰正弦波的选择。

无源晶振输出波形为正弦波;有源晶振输出波形为正弦波或方波。有源晶振本身是正弦波输出波形,内部增加整形电路,输出后的波形为方波。

方波输出功率大,驱动能力强,但谐波分量丰富;正弦波输出功率不如方波,但其谐波分量小很多。方波主要用于数字通信系统时钟上,用来驱动时纯计数电路或门电路。
(1)TTL输出
TTL是晶体管-晶体管逻辑(Transistor-Transistor Logic)电路,传输延迟时间快、功耗高,属于电流控制器件。
(2)CMOS输出
CMOS输出是最常见一种,属于电压控制形式,用来驱动逻辑电平输入。CMOS输出的传输延迟时间慢、功耗低,相对TTL有了更大的噪声容限,输入阻抗远大于TTL输入阻抗。

(3)LVPECL输出
LVPECL由ECL和PECL发展而来,其典型输出为一对差分信号,射极通过一个交流源接地。LVPECL使用时应注意:不同电平不能直接驱动,中间可用交流耦合、电阻网络或专用芯片进行转换。

(4)LVDS输出
LVDS是低电压差分信号(Low-Voltage Differential Signaling),为差分对输入输出,内部有一个3.5-4mA恒流源,在差分线上改变方向和电平来表示“1”和“0”。
通过外部的100欧匹配电阻(并接在差分线上靠近接收端)转换为±350mV的差分电平。LVDS使用注意:可以达到600MHz以上,PCB要求较高,差分线要求严格等长,差最好不超过10mil(0.25mm);100欧电阻离接收端距离不能超过500mil,最好控制在300mil以内。

正弦波主要用于对EMI、频率干扰有特殊要求的电路,这种电路要求输出的高次谐波成分很小;后面有模拟电路选用正弦波也是比较好的选择。通常需要提供例如谐波、噪声和输出功率等指标。
还有一种特殊的削顶正弦波(Clipped Sine Wave),相比方波的谐波分量少很多,但驱动能力较弱,在负载10K//10PF时Vp-p为0.8Vmin。SMD 7050、SMD5032、SMD3225等封装的表贴温补晶振通常使用这种形式的输出波形。
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