差分晶振大揭秘：抗干扰强、功耗低，高速设计关键选择

随着科技的飞速发展，我们所面临的数据传输需求日益增长，不仅传输的数据量大幅增加，传输的距离也越来越长，同时对频率稳定度的要求也变得更为苛刻。近年来，差分晶振受到了越来越多电子工程师的青睐，它凭借高性能、低功耗、低噪声等显著优点，成为了众多设计中的理想方案。在高速网络系统中，高速设计对信号电平有着特定要求，需要选择电平摆幅窄、支持远距离传输且功耗小的信号电平，像 LVDS、LVPECL、HCSL 等电平就具备这些特性，因此被称为高速逻辑电平，而高速电平一般采用差分技术。

什么是差分晶振？

差分晶振，简单来说，就是输出为差分信号的晶振。它通过运用两种相位完全相反的信号，有效消除了共模噪声，从而实现了一个性能更为卓越的系统。在信号传输过程中，共模噪声是一个常见的问题，它会干扰信号的准确性和稳定性。而差分晶振利用差分信号的特性，能够很好地解决这一问题。

差分晶振的优势

1.强抗扰性能：其独特的差分信号设计，能有效抵御外界电磁干扰，保障信号传输的稳定性与准确性，尤其适用于复杂电磁环境。在一些工业生产环境中，存在着大量的电磁干扰源，普通晶振的信号传输可能会受到严重影响，而差分晶振则能够稳定地工作，确保数据的准确传输。

2.低环境依赖：相比普通晶振，差分晶振对参考电平完整性的要求更低，无需依赖极致完美的地平面或电源平面，这大大降低了设计难度与成本。在一些小型化、低成本的设计中，普通晶振可能需要复杂的电路设计来保证参考电平的完整性，而差分晶振则可以简化这一过程。

3.卓越信号纯净度：具备出色的串扰抑制与 EMI（电磁干扰）屏蔽能力，能够减少信号间的相互干扰，使输出信号的纯净度更高，从而提升系统整体性能。在高速数据传输系统中，信号间的串扰和电磁干扰会导致数据错误，差分晶振的这一优势能够有效避免此类问题的发生。

4.高能效稳定输出：差分晶振功耗低、运行速率快，且不受温度、电压波动的影响，在宽温、电压不稳等极端条件下，仍能保持精准的频率输出，非常适配工业级、车载等严苛场景。例如在汽车电子系统中，温度和电压的变化较为频繁，差分晶振能够稳定工作，为汽车的各种电子设备提供准确的时钟信号。

差分输出与单端输出的差别

在所有电路中，都需要一个完整的电流回路才能正常运作。对于单端电路而言，信号通过单根导线传送到接收器，信号是在一根导线传输的与地之间的电平差，这种方案的不足之处在于，如果接地平面上存在噪音，就会影响到链接到的所有电路。而差分信号使用两根导线或PCB走线。第二根导线或走线提供了电流的回路，这跟导线上的信号（即互补信号）相对于真实信号有180度的相位差，与单端信号传输不同，差分信号的回路是专门为该电路而设的。

差分晶振工作原理

差分信号是指使用两个物理量之间的数值差异来表示一个信号。从严格意义上来讲，所有电压信号都是差分的，因为一个电压只能是相对于另一个电压而言的。差分晶振发送两个大小相等、方向相反的信号，接收端会有一个相减器，通过比较这两个信号的差值，来判断逻辑位是 0 或是 1。承载差分信号的那一对走线，即称为差分走线，或差动对。

不同差分信号的输出类型与电压摆幅水平以及适用的场景

为满足高速数据传输与处理场景日益严格的时序信号需求，YXC推出一系列低抖动、高精度、高频率、微型化、耐高温的差分晶振产品，为相关应用场景提供高度可靠的解决方案。这些产品在高速网络、通信设备等领域都有着广泛的应用前景。

YXC 差分晶振系列

YXC 差分晶振系列具有以下显著特点：

◆超低抖动：在 12kHz 到 20MHz 带宽上，相位抖动仅 0.05ps，能够提供非常稳定的时钟信号。

◆超高频率：最高支持 2100MHz，并且可以灵活定制、快速交付，满足不同客户的需求。

◆微型化：最小封装尺寸可以达到 2.5x2.0mm，实现了卓越性能与迷你尺寸的完美结合，适用于对空间要求较高的设计。

◆丰富的输出方式：提供 LVPECL、LVDS、HCSL、CML 多种输出逻辑，方便用户根据不同的应用场景进行选择。

专注晶振领域 37 年，YXC 扬兴科技始终是时钟频率解决方案的 “领航者”。未来，也将持续为高速数据传输场景提供超低相噪、超高稳定度的时钟源，为科技发展注入强劲动力！

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