差分晶振，也被稱為差模晶振或差分輸出晶振，是現(xiàn)代電子設(shè)備中常用的一種晶振結(jié)構(gòu)。它通過兩個需配對的晶體振蕩器單元來產(chǎn)生輸出信號。差分晶振具有許多優(yōu)勢，而其差分輸出與單端輸出也有一些明顯的區(qū)別。

首先，來了解一下差分晶振的工作原理。差分晶振結(jié)構(gòu)由兩個完全相同的單端晶體振蕩器單元組成。其中，一個振蕩器朝著一個方向工作，而另一個則朝著相反的方向工作。這兩個單元的輸出信號是通過一個差分放大器進行組合的。差分輸出信號可以通過引腳連接到其他電路，例如通信接口、濾波器、功率放大器等，以滿足特定的應(yīng)用需求。

現(xiàn)為大家介紹一下差分晶振輸出的五種模式：

1LVPECL模式

LVPECL(Low Voltage Positive Emitter-Coupled Logic)通過避免晶體管飽和實現(xiàn)快速開關(guān)，配備恒定電流源驅(qū)動器。其電壓擺動為600-1000mV，抖動性能優(yōu)異，適用于PON、顯卡、光模塊等場景。 ?

2LVDS模式

LVDS(Low Voltage Differential Signaling)以低功耗和低電磁干擾為特點，電壓擺幅僅350mV，負載阻抗為100Ω時電流不超過4mA，適用于音視頻處理器、服務(wù)器等對噪聲敏感的設(shè)備。

3HCSL模式

HCSL(High-speed Current Steering Logic)以低抖動和功耗著稱，適用于高速串行通信(如PCI Express)和時鐘分配系統(tǒng)。 ?

4CML模式

CML(Current Mode Logic)采用電流源輸出，無需外部電阻匹配，適用于光模塊及高速串行鏈路(如10G/25G以太網(wǎng))。

5LPHCSL模式

LPHCSL(Low Power High Current Source Logic)結(jié)合了低功耗與高電流驅(qū)動能力，具體應(yīng)用場景尚未廣泛披露。

差分晶振的優(yōu)勢有很多。首先，它具有更高的抗干擾能力。由于引入了差分放大器，來自環(huán)境的干擾信號可以在放大器中被抵消掉。這使得差分晶振能夠在噪聲較大的環(huán)境中工作，提供更可靠的輸出信號。其次，差分晶振還具有較低的互調(diào)失真和相位噪聲。這是因為差分放大器在將兩個單元的輸出信號進行組合時，可以抵消掉單個單元的非線性特性和相位噪聲。這使得差分晶振在無線通信和高精度測量等應(yīng)用中特別有用。

另外，差分晶振還可以提供更高的輸出功率。由于兩個晶體振蕩器單元在不同的相位上工作，它們可以并行工作以實現(xiàn)更高的輸出功率。這使得差分晶振成為一種理想的選擇，特別是在需要較高功率的應(yīng)用中，如射頻發(fā)射器和功率放大器中。