皮尔斯振荡器:工作原理及其应用
我们有不同类型的振荡器,这取决于它们的特性和特点。但在这方面,最广泛使用的振荡器是晶体振荡器、哈特利振荡器、Dynatron振荡器、RC振荡器等。。。
我们有不同类型的振荡器,这取决于它们的特性和特点。但在这方面,最广泛使用的振荡器是晶体振荡器、哈特利振荡器、Dynatron振荡器、RC振荡器等。这些振荡器的主要目的是连续频繁地产生稳定的频率振荡。在所有不同类型的振荡器中,晶体振荡器显示出优异的频率稳定性。它们可以在谐振频率下产生振荡而没有任何失真,甚至由于晶体材料的独特特性,晶体振荡器中的温度效应也很低。晶体振荡器利用压电效应的原理产生频率振荡。在本文结束时,我们将了解皮尔斯振荡器的定义、图表及其应用。
什么是皮尔斯振荡器?
这是一种电子振荡器,特别用于晶体振荡器,通过使用压电效应原理来产生稳定的振荡频率。由于与标准振荡器相比的成本、尺寸、复杂性和功率,这些振荡器在大多数嵌入式解决方案和设备中被广泛首选,以产生稳定的频率振荡。一个简单的皮尔斯振荡器有以下部件,如数字反相器、电阻器、两个电容器和一个石英晶体。
皮尔斯振荡电路
下图1显示了简单的皮尔斯振荡器图,图2显示了穿孔振荡器的简化电路图。在上述电路中,X1表示晶体器件,R1电阻器作为反馈电阻器,U1是数字反相器,C1和C2是并联的电容器。这些属于设计部分。
活动
图1中的反馈电阻器R1通过从逆变器的输出对逆变器输入电容充电来制造线性逆变器,如果逆变器是理想的,则具有无限的输入阻抗和零的输出阻抗值。这样,输入电压和输出电压将相等。因此,逆变器在过渡区域中工作。

- 逆变器U1在回路中提供180°相移。
- 电容器C1和C2,晶体X1一起为环路提供额外的180°相移,以满足振荡的Barkhausen相移标准。
- 通常,C1和C2的值被选择为相等。
- 在皮尔斯振荡器的图1中,晶体X1是与C1和C2并联的模式,在电感区工作。这被称为平行晶体。
为了在谐振频率下产生振荡,振荡电路必须满足两个条件,这两个条件被称为Barkhausen准则。他们是:
- 环路增益的幅值必须是一。
- 环路周围的相移应为360°或0°。
如果振荡器满足上述两个条件,那么只有它们才是有价值的振荡器。这里,该振荡器通过电路的环路和使用反相器来满足上述两个Barkhausen条件。
应用
这个皮尔斯振荡器的应用包括以下内容。
- 这些振荡器适用于嵌入式解决方案和锁相环(PLL)设备。
- 在麦克风、语音控制设备以及在这些设备中将声能转换为电能的设备中,由于其优异的频率稳定性因素,这些设备是优选的。
- 由于其低制造成本,它在大多数消费电子应用中都很有用。
因此,皮尔斯振荡器是嵌入式解决方案和一些设备中广泛使用的振荡器,因为它的电路制作简单,谐振频率稳定。没有任何参数会影响其谐振频率。所以它可以产生恒定频率的振荡。但在少数数字逆变器中,传播延迟太小。所以我们需要考虑哪一个没有更多的传播延迟。