多谐振荡器,多谐振荡器电路原理图

多谐振荡器,多谐振荡器电路原理图

多谐振荡器：利用深度正反馈，通过阻容耦合使两个电子器件交替导通与截止，从而自激产生方波输出的振荡器。常用作方波发生器。
　　多谐振荡器是一种能产生矩形波的自激振荡器，也称矩形波发生器。“多谐”指矩形波中除了基波成分外，还含有丰富的高次谐波成分。多谐振荡器没有稳态，只有两个暂稳态。在工作时，电路的状态在这两个暂稳态之间自动地交替变换，由此产生矩形波脉冲信号，常用作脉冲信号源及时序电路中的时钟信号。

多谐振荡器无需外加触发信号，就能周期性地自动翻转，产生幅值和宽度一定的矩形脉冲，因而又称之为无稳态电路。它可由分立元件、集成运放以及门电路组成。

用奇数个与非门首尾相接，便组成基本环形多谐振荡器。图Z1618即为3个与非门组成的基本环形振荡器。

设uO为高电平，它反馈到G1门的输入端，经G1延迟tpd（tpd为门电路的平均传输时间）后产生一个负跳变uO1；再经G2延迟后产生一个正跳变uO2；最后,经G3延迟tpd使uO为负电平。这个负电平反馈到G1门的输入端，延迟后3tpd又使uO为正。如此往复，形成振荡。电路各点波形见图Z1619。

该振荡器的振荡周期

T＝2×3tpd＝6tpd。

上述电路的振荡频率难予调整，使用中，更多采用图Z1620所示的RC环形多谐振荡器。为了便于叙述，假定uO为高电平,于是uO1为低电平,uO2为高电平。由于C上电压不能突变，所以，此时M点电位uＭ 同uO1，G3输入端为低电平，uO仍维持高电平不变,此时uO2高于uO1，C开始充电，电压极性上正下负，uＭ逐渐升高。当uＭ达到门电路的开门电平后，G3门转为开通，uO变为低电平，uO1变为高电平，uO2变为低电平。uＭ不能突变，仍能维持G3门开通。此后，因uO2低于uO1，电容C开始放电，uM下降，当它一旦低于门电路的关门电平后，G1门关闭，uO成为高电平。这样重复下去，就形成振荡。电路中R、C的数值决定了振荡频率， 是为避免充、放电时流入G1电流过大而加的限流电阻。电路输出波形见图Z1621。

设计师可以为他们的应用选择三种不同类型的振荡器。各种类型均有其优势和局限，要视其应用决定最佳选择。

常规振荡器能够高成本效益的大批量生产，得到精确的客户定制的频率，而且噪声低，但其生产时间相对较长——通常是6～10周。可编程振荡器可提供理想的频率，制造也只需几天时间，但是噪声提高了。可配置振荡器则应用模块技术克服了常规振荡器制造周期长和可编程振荡器噪声高的缺点。

常规振荡器

常规振荡器的频率几乎完全由所用的晶体决定，这种振荡器结构简单，具有成本效益高和噪声低的特性。其最大的缺陷就是制造时间过长。由于频率仅由晶体决定，特定的晶体被制成客户所需频率的振荡器。这通常需要6～8周时间。

一般情况下，常规振荡器非常适合以下两种定制频率的应用，一是大批量生产时；二是在无须考虑将近10周的交付时间的长期计划中。常规振荡器通常用于大批量和低成本的应用领域，以及对低噪声要求极高的光通信等领域。