不同于大多数芯片方案常用的Pierce电路,Colpitts电路也是电容三点式晶振电路的一种。实际上,Pierce电路衍生于Colpitts电路。Colpitts电路的驱动能力很弱,一般负阻只有200欧姆左右,而Pierce电路的驱动能力很强,一般负阻有10K左右。所以,Colpitts电路在做晶振选型时,在成本允许时,一定要尽量选择负载电容小的电子元件。
Colpitts电路结构如下图:
Pierce电路结构如下图:
Pierce振荡电路容易起振、驱动能力强、对外挂的负载电容不敏感,可以通过调整外部负载电容值的大小来调节频偏,但是缺点是放大器部分的gain值较大,较耗电。Colpitts振荡电路比较省电、外部电路简单,对系统几乎无干扰,但是负阻较小,不容易起振,对外部晶体的要求比较高,要求外部晶体需要较小的负载电容及较小的ESR。
晶振电路的 Colpitts电路负阻计算公式如下:
拓展阅读:皮尔斯振荡器的应用
由于皮尔斯振荡器具有很好的频率稳定性和低相位噪声,因此在射频和微波领域中有着广泛的应用。以下是一些典型的应用案例:
1、无线通信系统:
皮尔斯振荡器可以作为无线通信系统中的本地振荡器,为混频器提供稳定的本振信号。这对于保证通信质量和降低误码率至关重要。
2、雷达系统:
在雷达系统中,皮尔斯振荡器可以用于产生稳定的发射信号和接收信号。这有助于提高雷达的探测距离和分辨率。
3、导航系统:
在GPS、GLONASS等导航系统中,皮尔斯振荡器可以用于产生高精度的时钟信号。这对于提高导航精度和可靠性至关重要。
4、测试仪器:
在射频和微波测试仪器中,皮尔斯振荡器可以用于产生稳定的频率信号,以便对被测设备进行准确的性能评估。
5、科学研究:
在科学研究中,皮尔斯振荡器可以用于产生特定频率的信号,以便进行各种物理实验和研究。
总之,皮尔斯振荡器作为一种高性能的电子振荡器,在射频和微波领域中有着广泛的应用。它的高稳定性、低相位噪声和良好的频率稳定性使其成为许多关键应用的理想选择。