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皮尔斯振动器电路作业原理图解

皮尔斯振动器电路作业原理图解

来源:米乐米6    发布时间:2024-03-17 00:18:48
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  主要是关于 皮尔斯、 皮尔斯振动器电路怎么作业、 皮尔斯振动器电路作业流程等。

  皮尔斯振动器是石英晶体振动器最常见的规划之一 ,皮尔斯振动器在规划上与之前的 Colpitts 振动器十分类似,很合适运用晶体作为其反应电路的一部分来完成晶体振动器电路。

  与规范振动器比较的本钱、尺度、复杂性和功率,皮尔斯振动器是在大多数嵌入式解决方案和设备中被广泛首选,以发生安稳的频率振动。

  一个简略的皮尔斯振动器具有以下组件,如数字反相器、电阻、两个电容和一个石英晶体。

  下图显现了简略的皮尔斯振动器电路图片,其间X1 为晶振, R1 为反应电阻, U1为数字反相器, C1、C2为并联电容,晶体 X1 与 C1 和 C2 是并联方式,作业在电感区域,这称为平行晶体。

  反应电阻 R1是经过从逆变器的输出对逆变器输入电容充电来制成线性逆变器,假如逆变器是抱负的,则具有无限的输入阻抗和零输出阻抗值。 这样,输入和输出电压将持平。 因而逆变器作业在过渡区。

  下图展现了皮尔斯振动器电路简化电路图。 逆变器 U1 在环路中供给 180° 相移。 电容 C1 和 C2 以及晶体 X1 一同为环路供给额定的 180° 相移,以满意振动的相移规范,一般挑选 C1 和 C2 值持平。

  为了在谐振频率下发生振动,振动器电路必定要满意两个条件:1、环路增益的起伏值有必要为单位;2、环路周围的相移应为 360° 或 0°。

  假如振动器满意上述两个条件,那么只要它们才干成为有价值的振动器。这儿,该振动器经过电路的环路和反相器的运用来满意上述两个条件。

  皮尔斯振动器主要是一个串联谐振调谐电路(与 Colpitts 振动器的并联谐振电路不同),它 运用 JFET 作为其主要扩大设备,由于 FET 供给十分高的输入阻抗,晶体经过电容 C1 衔接在漏极和栅极之间,如下图所示。

  在这个简略的电路中,晶体决议振动频率并在其串联谐振频率下作业,ƒs 在输出和输入之间供给低阻抗途径。 共振时有 180° 的相移,使反应为正,输出正弦波的起伏被约束在漏极端子的最大电压范围内。

  电阻 R1 操控反应量和晶体驱动量,而射频扼流圈RFC 两头的电压在每个周期内回转。 (重视大众号 电路一点通)大多数数字时钟、手表和计时器都运用某种方式的皮尔斯振动器,由于它可以正常的运用最少的组件来完成。

  以下电路图显现了晶体管皮尔斯晶体振动器电路图片,在这个电路中,晶振作为一个串联元件衔接在从集电极到基极的反应途径中。

  电阻R 1、R 2和R E供给了一个分压器安稳的直流偏置电路。 电容 Ce 供给发射极电阻的沟通旁路,而 RFC(射频扼流圈)线圈供给直流偏置,一起使电源线上的任何沟通信号不影响输出信号。

  耦合电容 C 在电路作业频率下的阻抗可忽略不计,但它会阻挠集电极和基极之间的任何直流电。

  下图显现了 数字处理器规划中常用的皮尔斯振动器电路图 ,在这种类型的晶体振动器规划中,滤波器由晶体的等效模型和外部负载电容组成。

  振动器运转的切当频率取决于振动器电路内的环路相位角偏移,相位角的改变将导致输出频率的改变。

  下图所示皮尔斯振动电路一般 用于数字规划 ,本质上它是一个模仿电路。 像每个振动电路相同,当相位为 0 或 360° 时,咱们必定要在要求的频率下取得>

  1 的增益,使电路不断地自我鼓励。

  为了确保运用 12 到 19 MHz 之间的晶体取得成功,运用 4 和 4.4 MHz 晶体时,(重视大众号 电路一点通)不得不搅扰电路(经过摇摆插座中的晶体来引进一些反弹)以使电路振动。

  下图电路是一个 皮尔斯振动器电路 , 可将3 2.768 kHz晶体的振动转换为数字方波,该方波可馈入(两个)UNO 外部中止引脚中的一个 。

  在麦克风中,语音操控设备和在这些设备中将声能转换为电能的设备是首选,因具有超卓的频率安稳性因子。