无线传感网络和电子科学技术的进步，使得基于压电材料的压电振动能量采集器得到了迅速的发展，将其和低功耗元件相结合之后，广泛的应用于无线传感网络和微电子设备中。　　和传统电化学电池使用寿命短、污染环境和需定期更换电池等缺点相比，压电振动能量采集器具有环保、使用寿命长、无电磁干扰、低功耗等优点，因此可以更好的取代电化学电池的使用。由于单频压电振动能量采集器存在采集效率低、工作频带窄等问题。因此，本论文在原有的单频压电振动能量采集器的基础上，增加了一个弹性放大器，构成一个带有弹簧的宽频压电振动能量采集器，从而增大了采集效率并拓宽了采集频带。并在此基础上研究了压电能量转换接口电路的设计，通过对电路的改良优化，大大提高了能量回收效率。　　本论文的主要内容有以下四部分:　　一、介绍了压电振动能量采集器的国内外发展状况和存在的不足，接着介绍了相关的基础理论知识（如压电原理、振动理论、压电能量采集电路等）。　　二、研究了单频和宽频的压电振动能量采集器的理论模型，利用有限元软件建立其机电耦合模型，详细介绍了APDL命令流的建模过程，利用ANSYS软件仿真分析了不同系统参数对压电振动能量采集器的输出特性的影响。接着利用MATLAB软件仿真分析了单频和宽频的压电振动能量采集器在时域上的电输出特性，进一步验证了时域分析的准确性，同时得出了当系统达到稳定状态时，压电振动能量采集器依然能维持在较高的水平。　　三、研究了压电能量接口电路的设计和电输出特性。首先介绍了压电能量回收系统的理论模型，接着分析了标准电路和同步开关电感电路的的工作原理，进而利用Pspice软件仿真对标准接口电路和改良后的同步电感电路的电输出特性进行分析。　　四、搭建了压电振动能量采集器的实验平台，通过实验测量了单频和宽频压电振动能量采集器在不同电阻值情况下的电输出特性，接着测量了标准接口电路和改良后的同步电感电路的电输出特性，验证了有限元、MATLAB和Pspice仿真分析结果的准确性。