(皮尔斯振荡器电路与晶体谐振器)
“Pierce Oscillator” circuit consists of an inverting amplifier (normally a regular inverter), a feedback resistor, two capacitors and a crystal. The first two components are internal in the IC while the capacitors and the crystal are external and must be selected for each separate design. During normal operation, the crystal and the capacitors form a pi filter providing 180° phase shift to the internal amplifier, thus keeping the oscillator locked at the specified frequency.
在皮尔斯振荡器电路中,振荡器电路由一个反相放大器(一般为常规反相器)、一个反馈电阻、两个电容和一个晶体谐振器组成。前两个组件在IC内部,而电容器和晶体谐振器是外部的,必须为每个单独的设计选择。在正常工作时,晶体谐振器和电容器形成一个PI滤波器(Pi filter or π- filter),为内部放大器提供180°相移,从而保持振荡器锁定在指定的频率。
举例:晶诺威产晶体谐振器主要电气参数如下:
无源晶振(晶体谐振器)是一种无极性元件,没有正负极之分。晶振的工作原理是通过施加电场来产生机械振动,这种机械振动会引起晶体内部的电荷分布发生变化,从而产生电场。这个电场又会作用于晶体,使其继续振动。通过不断地振动和电场作用,晶体最终产生了稳定的频率,而不是通过正负极之间的电流流动。因此,在使用无源晶振时,只需要将其两个频率管脚分别连接到芯片信号输入脚(OSC IN)及信号输出脚(OSC OUT)即可。
外接电容与晶振频率管脚连接示意图
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。