Oscillator技術電路類型介紹
來源:http://www.kaikei-kansa.com 作者:金洛鑫電子 2019年03月13
在開始之前,我們先來了解一下什么是Oscillator電路。Oscillator是振蕩器的英文名稱,在百度百科上振蕩器的釋義是一種能量轉換裝置,可以將直流電轉變成指定頻率的交流電。通俗的講,就是將電流轉換為機械能,從而使PCB板上其他電子元器件一起工作。Oscillator電路即使沒有外部接入電源和輸入信號,是一種放大電路,利用本身的自激振蕩產生的正弦波信號輸出電源電壓。振蕩器電路由調諧電容,振蕩器門,電阻,晶體組成,這是一種比較基礎簡易的電路,下面將介紹更多其他類型的Oscillator電路。
在眾多石英晶體振蕩器電路類型中,三個較常見的振蕩器,Pierce,Colpitts和Clapp,由相同的電路組成,但rf接地點位于不同的位置,如圖1所示.Butler和改良的巴特勒也彼此相似;在每個中,發(fā)射極電流是晶體電流。門振蕩器是皮爾斯型,它使用邏輯門加電阻代替皮爾斯振蕩器中的晶體管。(有些門振蕩器使用多個門。)
在皮爾斯家族中,地面點位置對性能有著深遠的影響。皮爾斯配置通常優(yōu)于其他配置,例如,關于雜散電抗和偏置電阻器的影響,其主要出現(xiàn)在電路中的電容器而不是晶體單元中。它是用于高穩(wěn)定性振蕩器的最廣泛使用的電路之一。在Colpitts配置中,較大部分的電介質出現(xiàn)在晶體兩端,偏置電阻也穿過晶體,這會降低性能。Clapp很少使用,因為由于集電極直接連接到石英晶體,很難在收集器上施加直流電壓而不會引入損耗或寄生振蕩。皮爾斯家族通常在''運作當高穩(wěn)定性不是主要考慮因素時,柵極振蕩器在數字系統(tǒng)中很常見。當高穩(wěn)定性不是主要考慮因素時,柵極振蕩器在數字系統(tǒng)中很常見。
大多數用戶需要正弦波,TTL兼容,CMOS晶振兼容或ECL兼容輸出。后三者可以簡單地從正弦波產生。四種輸出類型如圖2所示,虛線表示電源電壓輸入,粗實線表示輸出。(正弦波振蕩器沒有“標準”輸入電壓,CMOS的輸入電壓通常為5V至15V。)
在眾多石英晶體振蕩器電路類型中,三個較常見的振蕩器,Pierce,Colpitts和Clapp,由相同的電路組成,但rf接地點位于不同的位置,如圖1所示.Butler和改良的巴特勒也彼此相似;在每個中,發(fā)射極電流是晶體電流。門振蕩器是皮爾斯型,它使用邏輯門加電阻代替皮爾斯振蕩器中的晶體管。(有些門振蕩器使用多個門。)
圖1.振蕩器電路類型
振蕩器電路類型的選擇取決于所需的頻率穩(wěn)定性,輸入電壓和功率,輸出功率和波形,可調性,設計復雜性等因素。成本,以及諧振器單元的特性。在皮爾斯家族中,地面點位置對性能有著深遠的影響。皮爾斯配置通常優(yōu)于其他配置,例如,關于雜散電抗和偏置電阻器的影響,其主要出現(xiàn)在電路中的電容器而不是晶體單元中。它是用于高穩(wěn)定性振蕩器的最廣泛使用的電路之一。在Colpitts配置中,較大部分的電介質出現(xiàn)在晶體兩端,偏置電阻也穿過晶體,這會降低性能。Clapp很少使用,因為由于集電極直接連接到石英晶體,很難在收集器上施加直流電壓而不會引入損耗或寄生振蕩。皮爾斯家族通常在''運作當高穩(wěn)定性不是主要考慮因素時,柵極振蕩器在數字系統(tǒng)中很常見。當高穩(wěn)定性不是主要考慮因素時,柵極振蕩器在數字系統(tǒng)中很常見。
大多數用戶需要正弦波,TTL兼容,CMOS晶振兼容或ECL兼容輸出。后三者可以簡單地從正弦波產生。四種輸出類型如圖2所示,虛線表示電源電壓輸入,粗實線表示輸出。(正弦波振蕩器沒有“標準”輸入電壓,CMOS的輸入電壓通常為5V至15V。)
圖2.振蕩器輸出
現(xiàn)在各大振蕩器電路輸出的工作電壓最大不超過+5.0V,輸出方式有CMOS,正弦波,非正弦波,削峰正弦波,LVCMOS,SCL,LVDS,LV-PECL等,其中比較常見的CMOS,這種的適應性強,可廣泛應用到通信,工業(yè),導航定位,無線傳輸,自控系統(tǒng),測量設備,無線遙控等領域產品。目前海外許多晶振廠家仍然致力于研發(fā)更多有利于高端晶振發(fā)展的電路,分類未來也許會更多,也會變得更復雜,但是越復雜的電路越能生產出性能好,穩(wěn)定性強的石英晶體振蕩器。
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