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，也稱矩形波發(fā)生器。在接通電源后，不需要外加脈沖就能自動產(chǎn)生矩形脈沖！

多諧振蕩器：利用深度正反饋，通過阻容耦合使兩個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

在脈沖技術中，經(jīng)常需要一個脈沖源，以滿足數(shù)碼的運算、信息的傳遞和系統(tǒng)的測試等用途的需要。多諧振蕩器就是脈沖源中比較常見的一種。它的輸出波形近似于方波，所以也稱之為方波發(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”的稱呼。

一般來講，象三角波、斜波、鋸齒波和方波等非線性波型發(fā)生器，是由下述三部分構成：積分器（又稱之為定時電路），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僅由一個或兩個集成運算放大器來完成。

這個電路的特點是：

1、適于在音頻范圍內(nèi)，對于在某個固定

頻率下應用，

2、改變R：可以調(diào)整頻率，

3、頻率的穩(wěn)定性主要取決于電容C和齊納二極管的穩(wěn)定性，所以即使是采用便宜的元器件也能得到頻率漂移相當小的多諧振蕩器，②

二）集成門電路構成

用門電路設計多諧振蕩器最簡單的辦法是用奇數(shù)個門首尾相連。但這種振蕩器精度低，振蕩頗率也不能隨心所欲的設計，它只是與奇數(shù)個門的延遲時間有關。阻容定時的多諧振蕩器結構簡單，定時精度高，振蕩頻率可以自由進行設計。

圖1（a）為阻容定時的多諳振蕩器電路圖，GA、GB為CMOS反相器，R1、C1為定時元件，Rs為串聯(lián)電阻。圖1（b）是其各點的波形圖，工作過程可用圖2所示電路來說明。當接通電源后，⑧點電位上升，④點電位亦上升。當④點電位上升到GA門的Vtv電平時，GA被打開，②點跳變到低電平，③點上升到VDD電平。接著C1通過GA的“P”管，R1、C1、GA的“n”管放電，在放電的過程，④點電位按R1、C1的時間常數(shù)下降，當④點電位下降到VRA電平時，G門被關閉，②點跳變到接近VDD的電平，⑧點跳變到接近0V、④點電位跳變到（VRA一VDD）的電平上。接著C1通過G，的“p”管、C1、R1、GA的“n”管充電。就這樣振蕩下去。在③點和②點得到互補的輸出波形。

三）體管穩(wěn)頻的構成

晶體管多諧振蕩器（以下簡稱雙穩(wěn)）多用于電子計算機、電子交換器等數(shù)字裝置，或者是計數(shù)器、數(shù)字電壓表等測量儀器中。

作為雙穩(wěn)電路，厄克勒斯一約旦（Eocles-oJrdan）型電路與電流開關型電路有很大不同，由于其電路結構簡單、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定時器是一種模擬和數(shù)字功能相結合的中規(guī)模集成器件，該器件成本低，性能可靠，只需要外接幾個電阻、電容，就可以實現(xiàn)多種功能。由于電路簡單可靠，因此它被大量用于信號發(fā)生器、音響告警電路、電子玩具、家電控制等許多領域。在高校電子技術實驗教學中，555多諧振蕩器實驗是經(jīng)典必做的內(nèi)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(wěn)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，電路就沒有穩(wěn)定狀態(tài)，而成為無穩(wěn)電路。

2.開機：由于電路參數(shù)的微小差異，正反饋使一支管子飽和另一支截止，出現(xiàn)一個暫穩(wěn)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.第一個暫穩(wěn)態(tài)：

C1放電

C2充電

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

4.第二個暫穩(wěn)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(wěn)態(tài)電路，采用校正二極管電路。

多諧振蕩器的作用

多諧振蕩器是用來輸出方波的，特別是一定占空比的方波。根據(jù)信號與系統(tǒng)的相關理論。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易溫控報警電路，圖中ICEO是三極管T基極開路時，由集電區(qū)穿過基區(qū)流向發(fā)射區(qū)的反向飽和電流，稱作穿透電流。ICEO是三極管的熱穩(wěn)定性參數(shù)之一，常溫下，硅管的ICEO比鍺管的ICEO要小；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定時器復位端4管腳的電壓。圖中555定時器與R1、R2和C組成多諧振蕩器，其復位端4腳RD通過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，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的阻值來調(diào)節(jié)控溫點。方法是先把測溫元件T置于要求報警的溫度下，調(diào)節(jié)R3使電路剛發(fā)出報警聲。報警的音調(diào)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(diào)，但要求R1大于1kΩ。