多谐振荡器电路原理 多谐振荡器电路图分享

多谐振荡器是一种可以产生矩形波的自激振荡器，也称为矩形波发生器。“多”意味着除了基波外，矩形波还包含丰富的高次谐波。多谐振荡器没有稳态，只有两种瞬态。在工作过程中，电路的状态在这两种瞬态之间自动交替，从而产生矩形波脉冲信号，这些信号通常用作脉冲信号源和顺序电路中的时钟信号。

多谐振荡器电路原理

在脉冲技术中，经常需要一个脉冲源，以满足数码的运算、信息的传递和系统的测试等用途的需要。多谐振荡器就是脉冲源中比较常见的一种。它的输出波形近似于方波，所以也称之为方波发生器。由于方波是由许许多多不同频率的正弦波所组成，因此取得了“多谐”的称呼。

Q1导通后，扬声器就有电流流过，使它发声，同时电容C1开始充电，充电电流回路为：Q2发射极→基极→C1→Q1集电极→发射极→电源负极。因为Q1已经饱和导通，所以Q1的集电极和发射极近似短路，电容C1充电的过程很短暂。此时电容C1充电的电压为左正右负。

当开关S1闭合时，电流通过Q2的发射极→基极→R1→Q1的基极→发射极→电源负极。这样使Q2开始导通，Q2的集电极输出的电流使Q1迅速饱和导通。注意：流过Q2基极的电流是一个很小的电流，Q2导通后，发射极-集电极的电流是个稍大的电流，这才是Q1导通的关键所在。

电容C1左正右负的电压使Q2的发射结反偏，Q2关断。这时电源的电压通过扬声器加上电容C1两端的电压一起加到R1和Q1的基极，这个电压开始时是电源电压2倍，因为R1阻值很大，电容两端的电压又因放电而不断减少，使Q1从开始的饱和退到放大区，随着电容的电压减小，它的基极电流也在减小，最后使Q1截止。

电容放电结束后，C1左端电压又回到初始值。使Q2又开始导通，又进入下一个过程，电路就如此循环工作下去。

整个互补性自激多谐音频振荡器的振荡过程就是如此，振荡频率取决于电阻R1，C1的数值；R1与C1的乘积越大，电容C1放电时间越长，振荡频率越低，反之振荡频率会变高。

运算放大器多谐振荡器电路

在脉冲技术中，通常需要脉冲源来满足数字计算、信息传输和系统测试的需求。多谐振荡器是常见的脉冲源之一。它的输出波形类似于方波，因此也称为方波发生器。由于方波由许多不同频率的正弦波组成，因此它是“多谐波”。

一般来说，三角波、斜坡波、锯齿波、方波发生器等非线性波发生器由以下三部分组成：积分器（也称为定时电路）、比较器和逻辑电路。如图1的框图所示，这三个部分的功能只需一个或两个集成运算放大器即可完成。

该电路的特点是：

（1）适用于固定频率范围内的音频。

（2）变化R：频率可调，

（3）频率的稳定性主要取决于电容器C和齐纳二极管的稳定性，因此即使我们使用廉价的元件，也可以获得频率漂移相对较小的多谐振荡器。

集成栅多谐振荡器电路

设计带有栅极电路的多谐振荡器的最简单方法是端到端连接奇数个栅极。但这种振荡器精度低，不能随意设计振荡速率，只与奇数个门的延迟时间有关。RC定时多谐振荡器结构简单，定时精度高，振荡频率可自由设计。

图2（a）是具有RC时序的多谐振荡器电路。GA和GB是CMOS逆变器，R1和C1是定时元件，Rs是串联电阻。图2（b）是各点的波形图，工作过程由图2所示电路说明。

当电源打开时，点（8）的电势上升，点（4）的电位也上升。当点（4）的电位上升到GA门的Vtv电平时，GA被打开，点（2）的电位跳到低电平，点（3）上升到VDD电平。

然后 C1 通过 GA 的“P”管、R1、C1 和 GA 的“n”管放电。在放电过程中，点（4）处的电位根据R1和C1的时间常数而减小。当点 （4） 处的电位降至 VRA 电平时，栅极 G 关闭，点 （2） 处的电位跳至接近 VDD 的水平，点 （8） 处的电位跳至接近 0V 的水平，点 （4） 跳至接近 （VRA-VDD） 的水平。

然后C1通过G，C1，R1的“p”管和GA的“n”管充电。