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Pierce石英晶體振蕩器的電路分析
皮爾斯振蕩器
石英晶體振蕩器的另一種常見(jiàn)設(shè)計(jì)是皮爾斯振蕩器.Pierce石英晶體振蕩器與以前的Colpitts振蕩器在設(shè)計(jì)上非常相似,非常適合使用晶體作為其反饋電路的一部分來(lái)實(shí)現(xiàn)晶體振蕩器電路.
皮爾斯振蕩器主要是串聯(lián)諧振調(diào)諧電路（與Colpitts振蕩器的并聯(lián)諧振電路不同）,它使用JFET作為主放大器,因?yàn)镕ET的輸入阻抗非常高,石英晶體振蕩器通過(guò)電容C1連接在漏極和柵極之間,如下所示.
皮爾斯晶體振蕩器電路
在這個(gè)簡(jiǎn)單的電路中,石英晶體確定振蕩的頻率,并且在其串聯(lián)諧振頻率下操作,ƒs給予的輸出和輸入端之間的低阻抗路徑.共振時(shí)有180 °相移,使反饋成為正向.輸出正弦波的幅度被限制在漏極端子處的最大電壓范圍.
電阻R1控制反饋量和石英晶體驅(qū)動(dòng),而射頻扼流圈兩端的電壓RFC在每個(gè)周期反轉(zhuǎn).大多數(shù)數(shù)字時(shí)鐘,手表和計(jì)時(shí)器以某種形式使用Pierce振蕩器,因?yàn)樗梢允褂米钌俚慕M件來(lái)實(shí)現(xiàn).
除了使用晶體管和場(chǎng)效應(yīng)晶體管外,我們還可以通過(guò)使用CMOS反相器作為增益元件,創(chuàng)建一個(gè)類(lèi)似于皮爾斯振蕩器的簡(jiǎn)單基本并聯(lián)諧振晶體振蕩器.基本的石英晶體振蕩器由一個(gè)反相施密特觸發(fā)器邏輯門(mén)組成,如TTL 74HC19或CMOS 40106,4049型,一個(gè)電感晶體和兩個(gè)電容.這兩個(gè)電容決定了晶體負(fù)載電容的值.
串聯(lián)電阻有助于限制石英晶振晶體中的驅(qū)動(dòng)電流,并將逆變器輸出與由電容石英晶體網(wǎng)絡(luò)形成的復(fù)阻抗隔離.74HC19或CMOS 40106,4049型,一個(gè)電感晶體和兩個(gè)電容.這兩個(gè)電容決定了貼片石英晶體負(fù)載電容的值.串聯(lián)電阻有助于限制石英晶體中的驅(qū)動(dòng)電流,并將逆變器輸出與由電容晶體網(wǎng)絡(luò)形成的復(fù)阻抗隔離.
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