方波振荡电路(收藏，10种常用多谐振荡器电路)
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方波振荡电路(收藏，10种常用多谐振荡器电路)
1、分立原件组成的多谐振荡器
图1:分立原件组成的多谐振荡器
如上，图1所示，用两个同型号的三极管构成。
振荡原理：
假设VT1导通C1经R1充电，使C1两端电压不断上升，引起VT2基极b电位不断上升，最终VT2导通，迫使C2拉低到地，引起VT1截止，此时C2经过R2开始充电，使C2两端电压不断上升，引起VT1基极b电位不断上升，最终VT1导通，迫使C1拉低到地，引起VT2截止，此时C1经过R1又开始充电，如此循环形成振荡。
VT1、VT2轮流导通 与截止，在Q1、Q2端输出矩形波。
如果电路对称（R1=R2，C1=C2），则Q输出为一定频率的方波。
振荡周期：T ≈ 1.4 · R1 · C1
2、门电路组成的多谐振荡器
图2：两个非门组成的振荡器
如上，图2所示，两个非门组成的振荡器。
振荡原理：
假设Q为低电平，则非门2的输入端为高电平，经过R对C充电，C的电压上升，直到非门1输入端的电压达到反转电压，此时非门1的输出变为低电平，Q变为高电平。
此时，Q点、C、R、非门2的输入端，极性反转，相对于之前变为放电回路，然后转为反向充电，C的电压下降，直到非门1输入的电压达到反转电压，此时非门1的输出变为高电平，Q变为低电平。
如此循环，形成振荡，在Q端输出方波。
如果非门的反转电压为电源电压的1/2。
则振荡周期：T ≈ 2.2 · R · C
Rs用于稳定振荡频率，驱使为6~10倍的R。
图3：三个非门组成的振荡器
如上，图3所示，三个非门组成的振荡器。
原理和两个非门的差不多，但是相比起两个非门的振动器更容易起振，工作更稳定，还能获得更高的振荡频率。
以上两种产生的都是方波输出，占空比D=1，要改变占空比，可以使用二极管将充放电回路分开。
图4：三个非门组成的可变占空比振荡器
如上，图4所示，三个非门组成的可变占空比振荡器。
通过滑动电位器RP使占空比可调。
充电回路（RP2 + R） · C
放电回路（RP1 + R） · C
另外，用施密特触发器组成的多谐振荡器比用一般门电路组成的，更简单，频率更宽，受到电源电源和温度的影响更小。
图5：施密特触发器组成的振荡器
如上，图5所示，施密特触发器组成的振荡器。
由于施密特触发器的翻转电压（正向或反向）是不同的，所以只需要一个门就可以构成多谐振荡器。
振荡原理：
Q端通过R给C充放电，让施密特触发器的输入端电压在两个翻转电压直接来回变换，从而形成振荡。
振荡周期：T ≈ 1.4 · R · C
3、NE555组成的多谐振荡器
图6：NE555组成的多谐振荡器
如上，图6所示，NE555组成的多谐振荡器。
振荡原理：
充电回路，Vcc经过RA、RB给C充电。
放电回路，C经过RB从7脚放电。
C的电压，加载到触发引脚2和6上，在3脚输出方波。
占空比：D=RA/(RA+2RB)。
4脚可以控制振荡的启停。
4、触发器组成的多谐振荡器
图7：两个触发器组成的多谐振荡器
如上，图7所示，两个触发器组成的多谐振荡器。
由两个D触发器分别组成单稳态电路，然后串联起来构成多谐振荡器。
振荡原理：
当开关信号送达一个低电平，或非门的输出端会出现一个上升沿脉冲，加到CP端。
此时使第一个触发器进入暂稳态，Q1转为高电平，并经过R1对C1充电，随着C1电压的升高，触发R端使其复位，让Q1转为低电平，/Q1转为高电平，对第二个触发器的CP端施加一个上升沿脉冲。
此时使第二个触发器进入暂稳态，Q2转为高电平，并经过R2对C2充电，随着C2电压的升高，触发R端使其复位，让Q2转为低电平，经过或非门，在第一个触发器的CP端施加一个上升沿脉冲。
如此循环，形成振荡，在Q1、Q2输出方波。
VD1、VD2分别提供C1、C2的快速放电回路，占空比由R1C1、R2C2调节。
另外，用一个触发器也能构成振荡器。
图8：一个触发器组成的振荡器
如上，图8所示，一个触发器组成的振荡器。
利用触发器的复位端R和置位端S，接在RC充放电回路，实现反复置位和复位，让Q端输出方波。
另外，专用的单稳态电路，如：4098、14528等，也可以构成多谐振荡器。
如下，图9所示，振荡周期：T≈0.5（R1C1+R2C2）。
图9：专用单稳态电路组成的多谐振荡器
5、集成运放组成的多谐振荡器
图10：集成运放组成的多谐振荡器
如上，图10所示，集成运放组成的多谐振荡器。
选用双电源运放，Dz起到限幅的作用。
多谐振荡由两个部分构成：
一个是，开关模块，即，运放的反向输入，引起输入1时输出0，输入0时输出1。
一个是，RC充放电回路，它的反复充放电，使得运放的反向输入端，在翻转电压附近来回振荡。
从而在运放输出端得到方波。
振荡周期由R、C决定。
T≈RF·C ln[(R1+2R2)/R1]
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