差分晶振(功能性晶振)
差分晶振通過使用兩種相位彼此完全相反的信號(hào),從而消除了共模噪聲,實(shí)現(xiàn)一個(gè)更高性能的系統(tǒng)。差分輸出波形有LVDS、LVPECL、HCSL等。差分屬于有源晶振,內(nèi)部集成振蕩電路,外部供電即可直接輸出穩(wěn)定的時(shí)鐘信號(hào)。
本質(zhì)是一個(gè)被動(dòng)元件,依賴外部電路(如MCU內(nèi)部的振蕩器)驅(qū)動(dòng)才能起振。需匹配負(fù)載電容和電阻才能穩(wěn)定工作。
差分晶振一般6個(gè)PIN腳,測(cè)試電路如下圖:
 
 
無源晶振
兩引腳或四引腳封裝(無電源引腳),需外接負(fù)載電容和匹配電阻。

特性
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差分晶振
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無源晶振
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頻率穩(wěn)定性
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高
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較低
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抗干擾能力
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極強(qiáng)(差分信號(hào)抑制共模噪聲)
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弱(單端信號(hào)易受干擾)
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相位噪聲
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低(適合高頻高精度場(chǎng)景)
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較高(依賴外部電路設(shè)計(jì))
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啟動(dòng)時(shí)間
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快
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較慢
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成本
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高
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低
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差分晶振:
高速通信(如FPGA、SerDes等)。
對(duì)EMI敏感的系統(tǒng)(如射頻、航空航天等)。
需要長距離傳輸時(shí)鐘信號(hào)的場(chǎng)景。
無源晶振:
低成本嵌入式系統(tǒng)(如STM32、51單片機(jī))。
消費(fèi)電子產(chǎn)品(如家電、玩具)。
對(duì)時(shí)鐘精度要求相對(duì)不高的場(chǎng)景。
信號(hào)類型:差分輸出 vs 單端輸出。
集成度:差分晶振內(nèi)置振蕩器,無源晶振需外部電路驅(qū)動(dòng)。
抗干擾:差分信號(hào)更適合高速、高噪聲環(huán)境。
設(shè)計(jì)復(fù)雜度:無源晶振需匹配電容/電阻,差分晶振即插即用。
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