【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）

，shigezhongboxingzhongjiazuchengyuanzuiduodeyige，yingyongdechangjingyehenduo
，danqiyouyigezuidadewentishiqixiebofenliangfeichangdefengfu，shijishiyongzhong，zonghekaolvshizhongyandoudonghexieboganraodeyingxiang，nengmanzuxitongdoudongyaoqiudeqiantixia，jinliangshixinhaoyanhuanyixie。

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/xiajiangyanshijiandengzhibiao，cishifangboshizuihaodexuanze。erqiezaijinyibulaijiang，mendianludedianpingyeshifenweibutongdezhonglei，yeyaojucilaijinxingjinyibudepanduan。dangran，xianzaiyeshiyoukeyijianrongdeqingkuang，zhexiejiuxuyaogongchengshimenzijilaijutibawole。

yishangjiushiguanyujingzhendeboxingzhongleihexiangguanyingyongchangjingdejiandanjieshao，zhishiqidaoyigepaozhuanyinyudezuoyong，guanyujingzhendeshijixuanze，bushiyizhongfeicijibidexuanxiang，wangwangxuyaogenjushijideqingkuanglaizuoyixiequshe
，zhengsuoweiyuyuxiongzhangbukejiande。dangqianshebeiduishizhongjingzhenleichanpindeyaoqiuyuelaiyuegao
，tiaozhanyuelaiyueda，daputongxinyouzhequanshizhonglingyujinershiniandexingyejingyan，youzhefeichangfengfudechanpinshejihexingyeyingyongjingyan

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