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Cosas reales: oscilador de cristal diferencial en red de transmisión de alta velocidad

¿Qué son los osciladores de cristal diferenciales?


Los osciladores de cristal diferencial son osciladores que pueden emitir señales diferenciales. Las señales diferenciales utilizan la diferencia numérica entre dos cantidades físicas para representar una señal. Específicamente, los osciladores de cristal diferenciales envían dos señales de igual magnitud y dirección opuesta, y el extremo receptor determina si el bit lógico es 0 o 1 comparando la diferencia entre las dos señales. Este Enfoque de señal diferencial puede eliminar el ruido de modo común y producir un sistema de mayor rendimiento. Los osciladores de cristal diferencial son ampliamente utilizados en circuitos oscilantes de reloj en ordenadores, dispositivos de comunicación y otros dispositivos electrónicos, circuitos de recuperación de reloj y sincronización de datos en la comunicación de datos, sintetizadores de frecuencia y osciladores locales en sistemas de comunicación inalámbrica, relojes, contadores, medidores de frecuencia, etc. en equipos de prueba y medición, Relojes y circuitos de sincronización en equipos de audio, sistemas de adquisición y control de datos en sistemas de automatización industrial y circuitos de adquisición de datos y relojes en equipos médicos.


¿El papel del oscilador de cristal diferencial en la transmisión de alta velocidad?


Oscilador de cristal diferencialJuega un papel importante en la transmisión de alta velocidad, puede proporcionar una señal de reloj estable para garantizar la precisión y confiabilidad de la transmisión de datos. En la transmisión de datos de alta velocidad, la estabilidad de frecuencia y las características de bajo ruido del oscilador de cristal diferencial pueden garantizar la velocidad y precisión de la transmisión de datos. En el extremo receptor, la señal de reloj local generada por el oscilador de cristal diferencial puede restaurar con precisión la señal de datos enviada por el extremo del emisor, para lograr una transmisión de datos de alta velocidad.

Además, el oscilador de cristal diferencial también puede proporcionar señales de reloj de alta precisión para garantizar la estabilidad y confiabilidad de la transmisión de datos de la red. Por ejemplo, los osciladores de cristal diferenciales se pueden utilizar en los sistemas de sincronización de reloj de red de protocolo IEEE 1588 en Gigabit Ethernet para lograr la sincronización entre dispositivos en la red.

En general, el oscilador de cristal diferencial juega un papel importante en la transmisión de alta velocidad, proporcionando el soporte necesario para garantizar la velocidad, la precisión y la estabilidad de la transmisión de datos.


Ventajas del oscilador de cristal diferencial


1. fuerte capacidad anti-interferencia.

2. La integridad del nivel de referencia (plano de tierra o plano de potencia) es débil.

3. Supresión de diafonía, capacidad EMI.

4. bajo consumo de energía, alta velocidad, no afectado por las fluctuaciones de temperatura y voltaje.


Diferencia entre salida diferencial y salida de un solo extremo


Todos los circuitos necesitan un bucle de corriente completo para operar normalmente, para un circuito de un solo extremo, la señal se transmite al receptor a través de un solo cable, la señal se transmite en un cable y la diferencia de nivel entre el suelo, la deficiencia de este esquema es que si hay ruido en el plano de tierra, Afectará a todos los circuitos vinculados a. Las señales diferenciales utilizan dos cables o cableado de PCB. El segundo cable o cable proporciona un bucle de corriente, que está fuera de fase 180 grados con respecto a la señal real con respecto a la señal en el cable (es decir, La señal complementaria), y a diferencia de la transmisión de señal de un solo extremo, el bucle para la señal diferencial está diseñado específicamente para este circuito.


Real Stuff:Differential Crystal Oscillator in High-speed Transmission Network.

(El de la izquierda es una onda de salida de un solo extremo, y el de la derecha es una salida diferencial)


Principio de funcionamiento del oscilador de cristal diferencial


Señal diferencial: La diferencia numérica entre dos cantidades físicas se utiliza para representar una señal. Estrictamente hablando, todas las señales de voltaje son diferenciales, porque un voltaje solo puede ser relativo a otro voltaje. El oscilador de cristal diferencial envía dos señales iguales y opuestas, el extremo receptor tendrá un sustractor, compare la diferencia entre las dos señales, para determinar si el bit lógico es 0 o 1, el par de líneas que llevan la señal diferencial se llama la línea diferencial, o el par diferencial, Que es la señal diferencial.

Tipos de salida y niveles de oscilación de voltaje de diferentes señales diferenciales y escenarios aplicables.


Real Stuff: oscilador de cristal diferencial en red de transmisión de alta velocidad.


1. La lógica acoplada de emisor positivo de bajo voltaje (LVPECL) tiene una velocidad de conmutación más rápida y una salida de bajo ruido.


LVPECL (lógica acoplada de emisor positivo de bajo voltaje) es una de las principales salidas diferenciales. Logra velocidades de conmutación más rápidas al evitar la saturación de transistores y tiene un controlador de fuente de corriente constante con un rendimiento de jitter muy bueno debido a grandes cambios de voltaje (generalmente alrededor de 800mV), resultando en una salida de bajo ruido que lo hace ideal para PON, tarjetas gráficas, módulos ópticos, tarjetas de red inteligentes y otras aplicaciones.


2. Señal diferencial de baja tensión (LVDS), proporcionando bajo consumo de energía y baja radiación electromagnética (EMI).


LVDS (señal diferencial de bajo voltaje) proporciona una combinación de baja potencia y baja interferencia electromagnética (EMI) y, debido a la menor oscilación de voltaje (típicamente alrededor de 350mV), consume menos energía y es menos susceptible al ruido que LV-PECL salidas del oscilador de cristal diferencial. Es muy importante en aplicaciones como procesadores de audio y video, servidores, routers y switches.


3. Lógica de dirección actual de alta velocidad (HCSL), utilizada principalmente en el estándar de bus de extensión de computadora en serie de alta velocidad (PCI Express) y conjuntos de chips Intel.


HCSL es una señal diferencial de alta velocidad que normalmente funciona a un nivel de voltaje más bajo. Originalmente diseñado como un reloj de CPU, HCSL comenzó a usarse como un reloj de referencia de bus de extensión de computadora en serie (PCI Express) de alta velocidad a fines de la década de 1990. La salida HCSL tiene las características de jitter mínimo y bajo consumo de energía, y este tipo de oscilador de cristal se utiliza generalmente en la comunicación serie de alta velocidad, la asignación de reloj y la ruta de datos dentro del sistema, que requiere alta velocidad, bajo consumo de energía y escenarios de aplicación de alto rendimiento.


Con el fin de cumplir con los requisitos de señal de temporización cada vez más estrictos para la transmisión de datos de alta velocidad y escenarios de procesamiento, XtalTQ ha lanzado una serie de baja fluctuación, alta precisión, alta frecuencia, miniaturizado, productos de oscilador de cristal diferencial resistente a altas temperaturas para proporcionar soluciones altamente fiables para escenarios de aplicación relevantes.

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