什么是多諧振蕩器

多諧振蕩器是一種能產(chǎn)生矩形波的自激振蕩器，也稱(chēng)矩形波發(fā)生器。在接通電源后，不需要外加脈沖就能自動(dòng)產(chǎn)生矩形脈沖！

多諧振蕩器：利用深度正反饋，通過(guò)阻容耦合使兩個(gè)電子器件交替導通與截止，從而自激產(chǎn)生方波輸出的振蕩器。常用作方波發(fā)生器。

多諧振蕩器的構成

一）運放構成

在脈沖技術(shù)中，經(jīng)常需要一個(gè)脈沖源，以滿(mǎn)足數碼的運算、信息的傳遞和系統的測試等用途的需要。多諧振蕩器就是脈沖源中比較常見(jiàn)的一種。它的輸出波形近似于方波，所以也稱(chēng)之為方波發(fā)生器。由于方波是由許許多多不同頻率的正弦波所組成，因此取得了“多諧”的稱(chēng)呼。

一般來(lái)講，象三角波、斜波、鋸齒波和方波等非線(xiàn)性波型發(fā)生器，是由下述三部分構成：積分器（又稱(chēng)之為定時(shí)電路），比較器和邏輯電路。如圖的方框圖所示。這三部分的作用可以?xún)H由一個(gè)或兩個(gè)集成運算放大器來(lái)完成。

圖1（a）為阻容定時(shí)的多諳振蕩器電路圖，GA、GB為CMOS反相器，R1、C1為定時(shí)元件，Rs為串聯(lián)電阻。圖1（b）是其各點(diǎn)的波形圖，工作過(guò)程可用圖2所示電路來(lái)說(shuō)明。當接通電源后，⑧點(diǎn)電位上升，④點(diǎn)電位亦上升。當④點(diǎn)電位上升到GA門(mén)的Vtv電平時(shí)，GA被打開(kāi)，②點(diǎn)跳變到低電平，③點(diǎn)上升到VDD電平。接著(zhù)C1通過(guò)GA的“P”管，R1、C1、GA的“n”管放電，在放電的過(guò)程，④點(diǎn)電位按R1、C1的時(shí)間常數下降，當④點(diǎn)電位下降到VRA電平時(shí)，G門(mén)被關(guān)閉，②點(diǎn)跳變到接近VDD的電平，⑧點(diǎn)跳變到接近0V、④點(diǎn)電位跳變到（VRA一VDD）的電平上。接著(zhù)C1通過(guò)G，的“p”管、C1、R1、GA的“n”管充電。就這樣振蕩下去。在③點(diǎn)和②點(diǎn)得到互補的輸出波形。

三）體管穩頻的構成

晶體管多諧振蕩器（以下簡(jiǎn)稱(chēng)雙穩）多用于電子計算機、電子交換器等數字裝置，或者是計數器、數字電壓表等測量?jì)x器中。

作為雙穩電路，厄克勒斯一約旦（Eocles-oJrdan）型電路與電流開(kāi)關(guān)型電路有很大不同，由于其電路結構簡(jiǎn)單、耗電量少等原因，除高速工作的情況外，幾乎都采用厄克勒斯一約旦型電路。

四）555集成電路組成

555定時(shí)器是一種模擬和數字功能相結合的中規模集成器件，該器件成本低，性能可靠，只需要外接幾個(gè)電阻、電容，就可以實(shí)現多種功能。由于電路簡(jiǎn)單可靠，因此它被大量用于信號發(fā)生器、音響告警電路、電子玩具、家電控制等許多領(lǐng)域。在高校電子技術(shù)實(shí)驗教學(xué)中，555多諧振蕩器實(shí)驗是經(jīng)典必做的內容。

五）其他構成方法

多諧振蕩器還可以由分立元件構成或是集成施密特觸發(fā)器組成。

多諧振蕩器電路結構和工作原理

電路結構如下圖：

1.把雙穩態(tài)觸發(fā)器電路的兩支電阻耦合支路改為電容耦合支路。那么，電路就沒(méi)有穩定狀態(tài)，而成為無(wú)穩電路。

2.開(kāi)機：由于電路參數的微小差異，正反饋使一支管子飽和另一支截止，出現一個(gè)暫穩態(tài)。設BG1飽和，BG2截止。

工作原理：

1.正反饋：BG1飽和瞬間，VC1由 EC突變到接近于零，迫使BG2的基極電位VB2瞬間下降到接近-EC，于是BG2可靠截止。

2.個(gè)暫穩態(tài)：

C1放電

C2充電

3.翻轉：當VB2隨著(zhù)C1放電而升高到 0.5V時(shí)，BG2載始導通，通過(guò)正反饋使BG1截止，BG2飽和。

4.第 二個(gè)暫穩態(tài)：

C2放電

C1充電

5.不斷循環(huán)往復，便形成了自激振蕩。

6.振蕩周期：T=T1 T2=0.7（RB2*C1 RB1*C2）=1.4RB*C

7.振蕩頻率：F=1/T=0.7/RB*C

8.波形的改善：可以同單穩態(tài)電路，采用校正二極管電路。

多諧振蕩器的作用

多諧振蕩器是用來(lái)輸出方波的，特別是一定占空比的方波。根據信號與系統的相關(guān)理論。方波是多很多次諧波共同疊加的。??多諧振蕩器的作用就是產(chǎn)生多諧變信號的一種設備，是由相關(guān)的組成部分組成的。

多諧振蕩器的應用

上圖是利用多諧振蕩器構成的簡(jiǎn)易溫控報警電路，圖中ICEO是三極管T基極開(kāi)路時(shí)，由集電區穿過(guò)基區流向發(fā)射區的反向飽和電流，稱(chēng)作穿透電流。ICEO是三極管的熱穩定性參數之一，常溫下，硅管的ICEO比鍺管的ICEO要??；溫度升高，ICEO增大，且鍺管的ICEO隨溫度升高增大較快。選用晶體管時(shí)一般希望ICEO盡量小，但本電路采用穿透電流大，且對溫度變化敏感的鍺管，利用其ICEO控制555定時(shí)器復位端4管腳的電壓。圖中555定時(shí)器與R1、R2和C組成多諧振蕩器，其復位端4腳RD通過(guò)R3接地。常溫下，鍺管穿透電流ICEO較小，一般在10～50μΑ，在3上產(chǎn)生的電壓較低，則555復位端4腳RD的電壓較低，則555處于復位狀態(tài)，多諧振蕩器停振。當溫度升高或有火警時(shí)，ICEO增大，在R3上產(chǎn)生的電壓升高，使555復位端4腳RD為高電平，多諧振蕩器開(kāi)始振蕩，揚聲器發(fā)出報警聲。

溫控報警電路不同的晶體管，其ICEO值相差較大，故需改變R3的阻值來(lái)調節控溫點(diǎn)。方法是先把測溫元件T置于要求報警的溫度下，調節R3使電路剛發(fā)出報警聲。報警的音調取決于多諧振蕩器的振蕩頻率，由元件R1、R2和C決定，改變這些元件值，可改變音調，但要求R1大于1kΩ。