典型多谐振荡器电路图分享

什么是多谐振荡器？

多谐振荡器是一种能产生矩形波的自激振荡器，也称为矩形波发生器。在工作时，电路的状态在这两个暂稳态之间自动地交替变换，由此产生矩形波脉冲信号，常用作脉冲信号源及时序电路中的时钟信号。

其工作原理是利用深度正反馈，通过阻容耦合使两个电子器件交替导通与截止，从而自激产生方波输出的振荡器。具体来说，多谐振荡器产生方波的原理是基于两个电子器件的反向器之间的相互转换。当一个反向器处于导通状态时，另一个反向器就会截止，反之亦然。当一个反向器从截止状态过渡到导通状态时，其输出电平状态会发生突变，这就产生了一个矩形波的上升沿。同理，当它从导通状态过渡到截止状态时，会产生一个矩形波的下降沿。由于电路中的阻容元件的作用，这个矩形波会不断地重复，从而形成连续的方波输出。

多谐振荡器的作用是产生矩形波脉冲信号，作为脉冲信号源及时序电路中的时钟信号。由于矩形波中除了基波成分外，还含有丰富的高次谐波成分，因此多谐振荡器没有稳态，只有两个暂稳态。在工作时，电路的状态在这两个暂稳态之间自动地交替变换。这种交替变换的频率取决于电路中阻容元件的参数值。通过调整这些元件的参数值，可以改变多谐振荡器的输出频率，从而满足不同的应用需求。

下面小编分享一些典型多谐振荡器电路图，以及简单分析它们的工作原理。

典型多谐振荡器电路图分享

1、带晶体管的20 kHz无稳态多谐振荡器电路图

非稳态多谐振荡器或振荡器电路基于正反馈。我们可以使用运算放大器、逻辑门或晶体管来设计这样的电路。在这里，我们可以依靠单个电容器和电阻器作为运算放大器内部的反馈，就像晶体管电路一样，它可以在很宽的温度、电压和晶体管增益范围内工作。

稳定性非常好，电源电压在6V到12V之间变化，频率仅变化0.05%。我们可以通过改变 R1、R2 和 C 来改变频率/时序。占空比可以根据 R3 与 R 的比率进行修改，电路为原理图中所示的值提供 50%。

2、一种自由运行/非稳态多谐振荡器电路图

该触发器电路是一种自由运行/非稳态多谐振荡器，两个发射极偏置晶体管的基极和集电极直接彼此耦合。开关动作由每个发射器电路中的电容器支持。这种配置在发射器处产生三角波。

由于两个晶体管都不能保持永久截止状态，因此将产生自由振荡。我们可以在发射极之间使用单个 0.1 uF 电容器来代替 C1 和 C2。

3、非稳态多谐振荡器电路图

产生两种不稳定状态（高-低）的触发器称为非稳态多谐振荡器，这是一个奇特的名称，可以说它是一个振荡器。这种电路的基本原理是由两个晶体管组成，每个晶体管的集电极的接线方式是试图通过电容器使另一个晶体管的基极短路。

在电路上电之初，所有晶体管都处于开路状态，两个晶体管的基极都会被上拉，晶体管特性的细微差异会导致一个晶体管倾向于先触发并短路另一个晶体管的基极一个电容器，使其导通，直到电容器饱和并轮流让另一个晶体管交换状态。这是一个非稳态多谐振荡器电路的示意图，具有启动网络以确保电路始终处于非稳态：

启动网络围绕两个 1N4148 二极管和一个 0.22uF 电容器构建。如果没有这个启动网络，简单的非稳态多谐振荡器/触发器电路可能会导致电源启动时锁定故障，特别是在处理缓慢上升的电压电源时。

4、非稳态和单稳态多谐振荡器电路图

多谐振荡器是广泛用于数字电子产品的二态器件。双稳态多谐振荡器或称为触发器是时序逻辑中使用的基本存储器件。除了双稳态多谐振荡器外，还有用作振荡器的非稳态多谐振荡器和用作脉冲源的单稳态多谐振荡器（on shot multivibrator）。下面显示的 NAND 门反相器配置是创建非稳态多谐振荡器的多种方法之一：一种在任一状态下都不稳定的双态器件。

如果我们从 A 点高电平开始，时间常数 RC 的时间特性将达到切换 A 低电平和 B 高电平的阈值，然后该高电压对电容器充电。直到发生回到原始状态的转变，充电过程将反转。我们可以使用 IC7400 四与非门的一半来构建该电路。

如果上半部分描绘的是非稳态多谐振荡器电路，则下半部分是单稳态电路。单稳态多谐振荡器或单稳态振荡器将响应于正触发脉冲而产生长度为 t 的单个输出脉冲，该脉冲由电阻器和电容器的值确定。不可再触发的一次性不会响应在其脉冲长度期间发生的进一步触发脉冲。

5、无稳态多谐振荡器电路图

无稳态多谐振荡器结构简单，使用范围广，振荡频率相对稳定被大量使用。

上图就是一个简单的无稳态多谐振荡器电路，上电后，两只发光二极管轮流导通发光。下面我们来分析一下的他的工作原理。

在上电的瞬间，电阻R2给Q2送入正偏电流，电阻R3为Q1送入偏置电流，由于电阻及晶体管参数在制造时不可能做到完全一致，所以总会有一个三极管最先导通，一个后导通，这里假设Q1最先导通D1被点亮。D2随后也被点亮。

在Q1被点亮的同时C1被拉低，由于电容两端电压不能突变（电容接通瞬间相当于短路），此时Q2B基被拉低。Q2截止D2熄灭。C1由电阻R2及三极管Q1进行充电，当电容两端电压逐渐升高至Q2B极的导通电压时，C2接地，由于电容两端电压不能突变，Q1被截止，D1熄灭。随后就这样两只LED交替闪烁。