至于晶體諧振器的輸出波形，我相信有些人可能會(huì)認(rèn)為只有兩種波形，即無源晶體振蕩器的輸出波形是正弦波，有源晶體振蕩器的輸出波形是方波，一小部分是正弦波。

 由于有源晶體振蕩器內(nèi)部增加了整形電路，輸出為方波，很少使用正弦波，一般使用方波輸出(波形不佳的正弦波大部分時(shí)間仍能在示波器上看到，這是由于示波器帶寬不足造成的。

 例如，如果有源晶體振蕩器為20兆赫，當(dāng)用40兆赫或60兆赫的示波器測量時(shí)，正弦波就會(huì)顯示出來。這是因?yàn)榉讲ǖ母盗⑷~被分解成基頻和奇次諧波的疊加。如果帶寬不夠，只剩下基頻20兆赫和60兆赫的諧波，所以顯示正弦波。方波的完美再現(xiàn)需要至少10倍的帶寬，5倍的帶寬幾乎不夠，所以它需要至少100米的示波器。).

 方波主要用于數(shù)字通信系統(tǒng)的時(shí)鐘上，驅(qū)動(dòng)純計(jì)數(shù)電路或門電路。方波主要有幾個(gè)指標(biāo)要求，如輸出電平、占空比、上升/下降時(shí)間、驅(qū)動(dòng)能力等。正弦波主要用于對電磁干擾和頻率干擾有特殊要求的電路，該電路要求輸出的高次諧波分量非常小。為后面的模擬電路選擇正弦波也是一個(gè)更好的選擇。通常需要提供諧波、噪聲和輸出功率等指標(biāo)。方波輸出功率高，驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)，但諧波成分豐富。正弦波輸出功率不如方波，但其諧波分量要小得多。

 有源晶體振蕩器的頻率輸出必須具有某個(gè)波形作為輸出載波，并且該波形的輸出必須伴隨有某個(gè)負(fù)載值。在實(shí)際使用中，波形負(fù)載也是晶體振蕩器非常重要的參數(shù)指標(biāo)。如果選擇不正確，晶體振蕩器或其他模塊將無法正常工作，功能無法實(shí)現(xiàn)，或者模塊甚至整個(gè)機(jī)器將被損壞。

晶體諧振器的輸出波形主要有三種:正弦波、方波和準(zhǔn)正弦波。

晶體諧振器負(fù)載主要如下:

 (1)正弦波:負(fù)載50歐姆或1k歐姆；

 (2)方波:n個(gè)TTL負(fù)載或n個(gè)PF電容；

 (3)準(zhǔn)正弦波:10K歐姆并聯(lián)10PF電容器；

 此外，通常使用差分輸出PECL、LVDS等高頻(100兆赫以上)。在實(shí)際使用中，晶體諧振器的輸出通常用于驅(qū)動(dòng)以下電路形式:

 1.同軸電纜的長線輸出；

 2.濾波電路的輸出；

 上述兩種電路通常適用于50歐姆的負(fù)載。這是因?yàn)樯鲜鰞蓚€(gè)電路通常需要50歐姆的負(fù)載來匹配，并且在射頻場中有75歐姆、300歐姆和其他特征阻抗，這在必要時(shí)應(yīng)該解釋。這種輸出波形最適合正弦波。正弦波的振幅只有在長距離傳輸后才會(huì)衰減，波形不會(huì)失真。

 3.門電路的輸入；

 要驅(qū)動(dòng)門電路，必須注意高電平、低電平、占空比、上升時(shí)間、下降時(shí)間等指標(biāo)，否則很難平穩(wěn)驅(qū)動(dòng)。因此，方波是最合適的波形。門電路也有TTL和CMOS門電路的區(qū)別，但目前主流電路已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了TTL/CMOS兼容。作為高阻抗的輸入，其輸入具有較大的電阻，但具有一定的容性阻抗。例如，典型的74HC04與非門的輸入阻抗約為3.5PF(有時(shí)晶體振蕩器輸出驅(qū)動(dòng)多個(gè)門，因此方波負(fù)載一般為15PF，可驅(qū)動(dòng)3-4個(gè)門，高驅(qū)動(dòng)能力的重負(fù)載為50PF，可驅(qū)動(dòng)十幾個(gè)門)。

 4、更換晶體諧振器作為振蕩電路的輸入

晶體諧振器可以直接用作許多電子芯片中的時(shí)鐘脈沖發(fā)生器。如果需要更高質(zhì)量的時(shí)鐘，也可以使用晶體振蕩器。例如，常用單片機(jī)AT89C51的引腳XTAL1和XTAL2用于連接晶體諧振器(也需要兩個(gè)電容)。如果用引腳XTAL1連接晶體振蕩器:對其內(nèi)部電路的分析表明，引腳XTAL 1是其內(nèi)部振蕩電路的輸入端，具有高輸入阻抗和大放大系數(shù)。因此，較小的波形可以觸發(fā)操作(峰峰值100毫伏~1V)，特別適合驅(qū)動(dòng)準(zhǔn)正弦波。正弦波輸出晶體振蕩器也可以驅(qū)動(dòng)，但輸入端需要增加阻抗匹配電阻，這也是晶體振蕩器輸出的浪費(fèi)。方波輸出的晶體振蕩器也可以驅(qū)動(dòng)它，但由于方波輸出幅度過大，有過驅(qū)動(dòng)的嫌疑。過驅(qū)動(dòng)的缺點(diǎn)是它會(huì)使時(shí)鐘電路的噪聲更大。如果它對噪音不敏感，也可以這樣使用。方波輸出晶體振蕩器最好連接到XTAL2引腳，XTAL 2引腳是門電路輸入和輸出的并聯(lián)。其輸入阻抗低，所需驅(qū)動(dòng)電平大(至少TTL電平低電平小于0.4V，高電平大于2.4V)。使用正弦波或準(zhǔn)正弦波時(shí)，加載時(shí)峰峰值可達(dá)到2V或更高。注:連接晶體振蕩器時(shí)，引腳上通常不需要2個(gè)電容。

 5、三極管，高速運(yùn)算放大器電路輸入

 有時(shí)，用戶使用三極管和高速運(yùn)算放大器來處理晶體振蕩器波形，以便整形和放大。在這種情況下，負(fù)載阻抗通常不會(huì)太重，正弦波波形最合適。需要提供負(fù)載和波形幅度等參數(shù)。

 6.對電磁干擾和頻率干擾有特殊要求的電路

 這種電路要求輸出諧波分量很小，所以無論驅(qū)動(dòng)哪種電路，正弦波都是最好的。

 方波輸出分為TTL電平和CMOS電平:

 TTL電平輸入低= 2.0V輸出低電平2.4V，最大低電平和最小高電平之間的電壓無效；

 CMOS電平輸入低電平0.7Vcc，輸出低電平0.9Vcc(接近電源電壓)。