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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
在這個簡單的電路中,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,而射頻扼流圈兩端的電壓RFC在每個周期反轉(zhuǎn).大多數(shù)數(shù)字時鐘,手表和計(jì)時器以某種形式使用Pierce振蕩器,因?yàn)樗梢允褂米钌俚慕M件來實(shí)現(xiàn).
除了使用晶體管和場效應(yīng)晶體管外,我們還可以通過使用CMOS反相器作為增益元件,創(chuàng)建一個類似于皮爾斯振蕩器的簡單基本并聯(lián)諧振晶體振蕩器.基本的石英晶體振蕩器由一個反相施密特觸發(fā)器邏輯門組成,如TTL 74HC19或CMOS 40106,4049型,一個電感晶體和兩個電容.這兩個電容決定了晶體負(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,一個電感晶體和兩個電容.這兩個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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