关于SiTime MEMS硅晶振的概念说明(三)


单端


    与差分输出相反,单端输出由单个输出时钟组成,通常是 LVCMOS,其摆动近似于轨到轨(0V 到 VDD)。 单端输出是最常见的振荡器输出类型。

差分


    与单端输出相反,差分输出由两个互补信号组成,两个信号之间的相位差为 180°。 这种输出类型常用于高频振荡器(100 MHz 及以上)。 差分信号通常比单端信号具有更低的电压摆幅、更快的上升/下降时间、更好的抗噪性,并且在需要更好的性能或更高的频率时使用。 最常用的差分信号类型是LVPECL、LVDS 和 HCSL。

削峰正弦波输出


    削波正弦波是一种常见的单端输出格式,在 TCXO(温控振荡器)或 OCXO(烤箱控制振荡器)设备中经常遇到。 削波正弦波输出的主要特征是非常缓慢的逐渐上升和下降沿,类似于正弦波的一部分,因此得名。 缓慢的上升/下降时间有几个好处,包括减少射频应用中不希望出现的高频输出谐波的能量。 这有助于以较少的布局规则限制实现良好的信号完整性。 缺点是与 LVCMOS 输出相比,高频下的抖动性能略低。
    下图显示了典型的限幅正弦波形和明显更慢的上升和下降时间。





LVCMOS


    低电压 CMOS (LVCMOS) 是振荡器使用的最常见的单端输出接口标准。 低电压通常是指低于5V,包括3.3V、2.5V、1.8V以及更低的电压。 理想情况下,输出摆幅为轨到轨(0V 至 VDD),但由于损耗,在接收器处通常不是完全满轨。 下图显示了 3.3V LVCMOS 信号的示例。




LVPECL


    低压正发射极耦合逻辑 (LVPECL) 是一种常见的振荡器差分输出格式。 它的电压摆幅约为 800 mV,差分交叉点约为 2V。 LVPECL 用于低噪声很重要的应用,例如网络交换机、路由器、无线基站和电信传输系统。 LVPECL 的主要特性是恒流源驱动器和晶体管永不饱和的事实,这分别是低噪声和快速开关速度的关键。 下图显示了典型的差分 LVPECL 波形。



LVDS


    低压差分 (LVDS) 信号是一种常见的振荡器差分输出格式。 它的功率通常低于其他差分输出,电压摆幅约为 350 mV。 这种输出格式常用于网络交换机、路由器、无线基站和电信传输系统。 下面是一个典型的 LVDS 输出波形。




HCSL


    高速电流控制逻辑 (HCSL) 是一种常用的差分输出格式,用于 PCI Express、服务器和其他应用。 如下图所示,它的典型输出摆幅为 700 mV,摆幅为 0V 至 700 mV。




CML


    电流模式逻辑 (CML) 是一种常见的振荡器差分输出格式。 它是开漏型输出,这意味着驱动器只驱动低电平,并且需要外部上拉电阻在时钟周期的高电平部分将时钟信号拉高。 通常支持两种电压摆幅,450 mV 和 850 mV。 下图显示了典型的 450 mV 波形。 CML 通常用于电信基础设施应用,例如无线基站。