杭晶电子：飞秒晶振在发烧DAC解码器和播放器中的应用-Ameya360 electronic components purchasing network

杭晶电子：飞秒晶振在发烧DAC解码器和播放器中的应用

Release time：2025-01-16

author：AMEYA360

source：杭晶电子

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　　电声学回放系统中负责数模转换的核心元件就是DAC芯片。自上世纪70年代，开始有了单片集成电路(IC)的DAC，从此开启了DAC的芯片时代。

　　1、AKM

　　AKM是日本的芯片制造商(Asahi Kasei Microdevices Corporation)，除了大家所熟知的TCXO芯片外，它的音频解码芯片也是顶级的。目前，AKM推出了调制(AK4191)和解码(AK4499EX)分离的方案，引入了异步模式选项。在AK4191中通过安置FIFO(先进先出)存储器来进行音频信号速率和本地速率不同步时数据的缓冲，从而实现异步连续播放，这样就与音频信号解耦，其Jitter(抖动)的影响仅取决于本地晶振的性能。用这个AK4191+AK4499EX的方案来取代先前的AK4499芯片有明显的优势，前者虽然是2通道设计而性能上却达到了后者4通道的水平，且价格更低。

杭晶电子：飞秒晶振在发烧DAC解码器和播放器中的应用

　　2、ESS

　　ESS也推出了较多的新品，如ES9017、ES9027PRO、ES9039PRO等，提高音频性能的同时更省耗电;有些集成了MQA渲染器，如ES9068A、ES9039MPRO等，用于硬件直接解码MQA格式音频信号;另一些增加了I/V(电流电压)转换和线路驱动模块，如ES9080、ES9033等，增加了集成度同时可降低整机PCB面积和复杂度。ESS高端DAC芯片大都具备异步模式和Jitter(抖动)消除电路。

　　3、CL

　　与此同时，CL推出新品CS4302P/04P/08P，分别为2通道、4通道和8通道的芯片，支持PCM32位768Hz和DSD512，性能比上代有大幅度的提高。

杭晶电子：飞秒晶振在发烧DAC解码器和播放器中的应用

　　飞秒双晶振在发烧解码器和播放器当中的应用

　　目前发烧级DAC和播放器不约而同的选用两颗高精度、超低相噪和抖动的晶振，频率分别是45.1584MHz和49.152MHz。

　　45.1584MHz的晶振，对应44.1kHz、88.2kHz、176.4kHz和352.8kHz的曲目;

　　49.152MHz的晶振，对应48kHz、96kHz、192kHz和384kHz的曲目;

　　不同编码频率的曲目通过不同的晶振进行整数倍的处理，绕过了分数转换，为HIFI音质提供了保障。

　　飞秒晶振的优秀表现

　　对于音频用晶振，业界通常使用10-1MHz的积分上下限，而通讯用晶振常常关注12kHz-20MHz带宽内的表现。

杭晶电子：飞秒晶振在发烧DAC解码器和播放器中的应用

　　现在在高端随身HiFi播放器中被广泛应用的杭晶“飞秒晶振”CO22H4-49.152-33KDTST-LJ和CO22H4-45.1584-33KDTST-LJ中，我们给出了这两种积分带宽下的Jitter值， 10kHz-1MHz的Jitter值只有不到100fs。

杭晶电子：飞秒晶振在发烧DAC解码器和播放器中的应用

　　超低抖动晶振的应用，使音频数据上的抖动和失真显著降低，声音精准还原，细节纤毫毕现。

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行业新闻

杭晶电子：差分晶振在光通信模块中的应用

　　随着光通信技术向高速率、高密度、低功耗方向演进，时钟信号的稳定性和抗干扰能力成为影响系统性能的关键因素。差分晶振(Differential Crystal Oscillator)凭借其独特的信号传输机制，逐渐成为光模块(如400G/800G光收发器)中的核心时钟源。　　一、光通信模块的时钟需求挑战　　在光通信系统中，光模块需完成电信号与光信号的高效转换，其核心组件(如激光驱动器、TIA跨阻放大器、CDR时钟数据恢复电路)对时钟信号的要求极为严苛：　　01低相位噪声与低抖动(Jitter)　　高速信号传输(如56Gbps PAM4、112Gbps NRZ)要求时钟抖动低于100 fs(飞秒级)，以避免误码率(BER)上升。　　02抗电磁干扰(EMI)　　高密度光模块内部电磁环境复杂，传统单端时钟易受串扰影响。　　03温度稳定性　　光模块需在-40°C至85°C宽温范围内保持频率稳定性(±2.5 ppm以下)。　　二、差分晶振的技术优势　　相较于单端晶振(Single-Ended Oscillator)　　差分晶振通过输出一对相位相反的差分信号(如LVDS、LVPECL格式)，显著提升了系统性能。　　1.抗干扰能力增强　　共模噪声抑制：差分信号通过接收端减法处理，可消除传输路径中的共模噪声(如电源波动、电磁辐射)。　　降低EMI辐射：差分信号的对称特性使电磁场相互抵消，辐射强度较单端信号降低约20 dB。　　2.信号完整性优化　　高摆率(Slew Rate)：差分驱动可实现更快的边沿跳变，减少信号上升/下降时间，适用于56Gbps及以上高速SerDes接口。　　阻抗匹配简化：差分走线天然具备100Ω特征阻抗，与高速PCB设计兼容性更好。　　3.低功耗设计　　典型差分晶振(如LVDS输出)功耗仅为单端晶振的60%~70%，有助于满足光模块的低功耗要求(如QSFP-DD功耗规范)。　　三、差分晶振在光模块中的典型应用　　1. 高速SerDes时钟源　　应用场景：为PAM4调制器、CDR电路提供基准时钟。　　案例参数：100G/400G光模块常用156.25 MHz或12.500 MHz差分晶振，抖动性能<50 fs RMS(集成带宽12 kHz-20 MHz)。　　2. 多通道同步　　应用场景：在CFP2/QSFP-DD等多通道光模块中，通过差分时钟树实现多路信号的相位同步。　　关键技术：多输出差分晶振(如4路LVDS)可减少时钟偏斜(Skew)至±50 ps以内。　　3. 温度补偿方案　　温补差分晶振(Differential TCXO)：在光模块中，通过内置温度传感器和补偿算法，实现全温范围内频偏≤±2.5ppm。　　四、行业趋势与选型建议　　1. 技术发展趋势　　高频化:支持224 GHz频率的差分晶振已进入量产，适配1.6T光模块需求。　　小型化:2520封装(2.5×2.5 mm)逐步替代5032/7050，满足CPO(共封装光学)的紧凑布局。　　集成化:内置电源滤波器和扩频功能的差分晶振可进一步简化电路设计。　　2. 选型关键指标(工业级)　　杭晶对应型号：　　1532C6-156.250K18DTSTL　　1553D-156.250K33DTSTL　　1575C-156.250K33DTSTL　　1532D-312.500J33DTL　　1553D-312.500K33DTL　　综上，差分晶振凭借其抗干扰、低抖动、高集成度等特性，已成为高速光通信模块中不可替代的核心器件。随着光通信向800G/1.6T时代迈进，差分时钟技术将持续推动行业突破性能边界。

2025-05-13 14:43 reading：757

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