Oscillator技术电路类型介绍
来源:http://www.jinluodz.com 作者:金洛鑫电子 2019年03月13
在开始之前,我们先来了解一下什么是Oscillator电路。Oscillator是振荡器的英文名称,在百度百科上振荡器的释义是一种能量转换装置,可以将直流电转变成指定频率的交流电。通俗的讲,就是将电流转换为机械能,从而使PCB板上其他电子元器件一起工作。Oscillator电路即使没有外部接入电源和输入信号,是一种放大电路,利用本身的自激振荡产生的正弦波信号输出电源电压。振荡器电路由调谐电容,振荡器门,电阻,晶体组成,这是一种比较基础简易的电路,下面将介绍更多其他类型的Oscillator电路。
在众多石英晶体振荡器电路类型中,三个较常见的振荡器,Pierce,Colpitts和Clapp,由相同的电路组成,但rf接地点位于不同的位置,如图1所示.Butler和改良的巴特勒也彼此相似;在每个中,发射极电流是晶体电流。门振荡器是皮尔斯型,它使用逻辑门加电阻代替皮尔斯振荡器中的晶体管。(有些门振荡器使用多个门。)
在皮尔斯家族中,地面点位置对性能有着深远的影响。皮尔斯配置通常优于其他配置,例如,关于杂散电抗和偏置电阻器的影响,其主要出现在电路中的电容器而不是晶体单元中。它是用于高稳定性振荡器的最广泛使用的电路之一。在Colpitts配置中,较大部分的电介质出现在晶体两端,偏置电阻也穿过晶体,这会降低性能。Clapp很少使用,因为由于集电极直接连接到石英晶体,很难在收集器上施加直流电压而不会引入损耗或寄生振荡。皮尔斯家族通常在''运作当高稳定性不是主要考虑因素时,栅极振荡器在数字系统中很常见。当高稳定性不是主要考虑因素时,栅极振荡器在数字系统中很常见。
大多数用户需要正弦波,TTL兼容,CMOS晶振兼容或ECL兼容输出。后三者可以简单地从正弦波产生。四种输出类型如图2所示,虚线表示电源电压输入,粗实线表示输出。(正弦波振荡器没有“标准”输入电压,CMOS的输入电压通常为5V至15V。)
在众多石英晶体振荡器电路类型中,三个较常见的振荡器,Pierce,Colpitts和Clapp,由相同的电路组成,但rf接地点位于不同的位置,如图1所示.Butler和改良的巴特勒也彼此相似;在每个中,发射极电流是晶体电流。门振荡器是皮尔斯型,它使用逻辑门加电阻代替皮尔斯振荡器中的晶体管。(有些门振荡器使用多个门。)
图1.振荡器电路类型
振荡器电路类型的选择取决于所需的频率稳定性,输入电压和功率,输出功率和波形,可调性,设计复杂性等因素。成本,以及谐振器单元的特性。在皮尔斯家族中,地面点位置对性能有着深远的影响。皮尔斯配置通常优于其他配置,例如,关于杂散电抗和偏置电阻器的影响,其主要出现在电路中的电容器而不是晶体单元中。它是用于高稳定性振荡器的最广泛使用的电路之一。在Colpitts配置中,较大部分的电介质出现在晶体两端,偏置电阻也穿过晶体,这会降低性能。Clapp很少使用,因为由于集电极直接连接到石英晶体,很难在收集器上施加直流电压而不会引入损耗或寄生振荡。皮尔斯家族通常在''运作当高稳定性不是主要考虑因素时,栅极振荡器在数字系统中很常见。当高稳定性不是主要考虑因素时,栅极振荡器在数字系统中很常见。
大多数用户需要正弦波,TTL兼容,CMOS晶振兼容或ECL兼容输出。后三者可以简单地从正弦波产生。四种输出类型如图2所示,虚线表示电源电压输入,粗实线表示输出。(正弦波振荡器没有“标准”输入电压,CMOS的输入电压通常为5V至15V。)
图2.振荡器输出
现在各大振荡器电路输出的工作电压最大不超过+5.0V,输出方式有CMOS,正弦波,非正弦波,削峰正弦波,LVCMOS,SCL,LVDS,LV-PECL等,其中比较常见的CMOS,这种的适应性强,可广泛应用到通信,工业,导航定位,无线传输,自控系统,测量设备,无线遥控等领域产品。目前海外许多晶振厂家仍然致力于研发更多有利于高端晶振发展的电路,分类未来也许会更多,也会变得更复杂,但是越复杂的电路越能生产出性能好,稳定性强的石英晶体振荡器。
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