什么是多諧振蕩器？多諧振蕩器的種類及使用方法

你知道多諧振蕩器嗎？它是應(yīng)用晶體管的開關(guān)操作形成的電子電路之一，因為它設(shè)計簡單，你可能在初學(xué)者的編程指南中見過它。在這篇文章中，將介紹多諧振蕩器是一種什么樣的電路，它有什么樣的應(yīng)用。

多諧振蕩器是晶體管的基本電路，已有大約100年的歷史。用于定時器、振蕩電路、觸發(fā)器電路等各種場景。它存在三種電路配置：不穩(wěn)定、單穩(wěn)態(tài)和雙穩(wěn)態(tài)。

一、什么是多諧振蕩器？

多諧振蕩器是一個電子電路即產(chǎn)生振動，因為它被稱為“振子”。但是，它并不是簡單易懂的設(shè)備振動，而是通過開關(guān)機不斷產(chǎn)生脈沖信號的電子電路。

當(dāng)我們談?wù)摱嘀C振蕩器時，會使用幾種半導(dǎo)體，但最常見的形式是將兩個晶體管連接起來，就好像它們由四個電阻器和兩個電容器連接一樣。

開關(guān)晶體管產(chǎn)生的信號是方波或鋸齒波，是矩形波（非正弦波），其特點是高速躍遷。多諧振蕩器的這種操作已用于振蕩電路、定時器、鎖存電路（保持電路）、觸發(fā)器電路以及數(shù)字和模擬電路。

多諧振蕩器根據(jù)電路類型可分為三類（下面會做講解），它是不穩(wěn)定的、單穩(wěn)態(tài)的和雙穩(wěn)態(tài)的。

二、多諧振蕩器的種類

脈沖信號是由晶體管的開關(guān)操作產(chǎn)生的，沒有區(qū)別，但根據(jù)電路結(jié)構(gòu)，多諧振蕩器可分為以下三種類型。

①不穩(wěn)定（一個穩(wěn)定的）多諧振蕩器

最基本的多諧振蕩器是不穩(wěn)定的。正如“不穩(wěn)定”一詞的字面意思，脈沖信號是在重復(fù)打開和關(guān)閉的同時產(chǎn)生的。

如上所述，多諧振蕩器的基本形式由兩個晶體管、四個電阻器和兩個電容器組成。然而，R2和R3的電阻大于R1和R4。

當(dāng)施加電壓時，一個晶體管導(dǎo)通，另一個截止。順便說一下，這些是打開還是關(guān)閉取決于產(chǎn)品規(guī)格和電容器的充電值。當(dāng)晶體管導(dǎo)通時，意味著電流在集電極和發(fā)射極之間流動。這時候從基極施加的電壓一般說是0.6V左右（也叫Vbe等），就不再上升了。

然后，作為起點的電容器將通過施加電壓進行充電，但是連接到較小電阻的電容器自然會更快地充電。

這個電容器將電壓升高到施加到電源上的電壓值，但是當(dāng)另一個電容器也被充電并接近0.6V時，這次Vbe流向另一個晶體管，電流在集電極和發(fā)射極之間流動。流動，即開啟。它是一種不穩(wěn)定的多諧振蕩器，它通過重復(fù)此過程產(chǎn)生開/關(guān)和脈沖信號。

對于脈沖信號這樣的方波，頻率的概念是必不可少的。因為它有一個寬帶頻率，它可能會產(chǎn)生意想不到的脈沖。不穩(wěn)定多諧振蕩器的頻率由電阻值和電容值決定，與1/CR成正比。

②單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器

它是一種保持一個穩(wěn)定狀態(tài)的多諧振蕩器。穩(wěn)定狀態(tài)意味著除非從外部施加一些操作，否則晶體管的開/關(guān)不會改變。即使變得不穩(wěn)定，經(jīng)過一定時間后也會恢復(fù)穩(wěn)定。這個時間是由電阻和電容的數(shù)量決定的。

由于這些特性，它有時被稱為一次性多諧振蕩器或單諧振蕩器?；倦娐放渲门c不穩(wěn)定多諧振蕩器相同，但這里一個晶體管和電容器是交流耦合的，另一個是直流耦合的。適用于產(chǎn)生一定時間的信號，如定時器等，具有價格低廉、電路設(shè)計簡單等優(yōu)點。

③雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器

雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器屬于觸發(fā)器，也用于存儲器等存儲元件。它由兩個晶體管和四個電阻組成，無需使用電容器。因此，它沒有時間對電容器進行存儲和放電，而是通過施加電壓來保持一個晶體管導(dǎo)通和另一個晶體管截止的狀態(tài)。

接下來，當(dāng)有輸入信號時，進行切換，但在此之前，不進行狀態(tài)切換。在此背景下，它早已被用于收銀機。與單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器一樣，該電路易于配置，因此比其他多諧振蕩器稍貴，但經(jīng)常使用。

三、多諧振蕩器的使用

多諧振蕩器的誕生可以追溯到大約100年前的1919年。同樣，由于其非常簡單的設(shè)計，它已被用于各種情況。

在模擬電路中，除了不需要這種高精度時間測量的定時器和晶體振蕩器，或者作為發(fā)射器如汽車轉(zhuǎn)向燈，在其他情況下使用頻率發(fā)生器?？梢蕴岬健?/p>

在數(shù)字電路中還起到保持存儲器等功能的作用。在集成電路還不普及的時代，有使用多個多諧振蕩器的情況。近年來，集成電路變得更便宜。此外，由于多諧振蕩器難以獲得精度，因此有些領(lǐng)域正在被微型計算機取代。但是，因為它簡單，所以它具有易于添加變化的特性，可以說它是一個值得記住的電路。