你知道多諧振蕩器嗎？它是應(yīng)用晶體管的開(kāi)關(guān)操作形成的電子電路之一，因?yàn)樗O(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，你可能在初學(xué)者的編程指南中見(jiàn)過(guò)它。在這篇文章中，英銳恩單片機(jī)開(kāi)發(fā)工程師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(shí)器、振蕩電路、觸發(fā)器電路等各種場(chǎng)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(gè)電子電路即產(chǎn)生振動(dòng)，因?yàn)樗环Q為“振子”。但是，它并不是簡(jiǎn)單易懂的設(shè)備振動(dòng)，而是通過(guò)開(kāi)關(guān)機(jī)不斷產(chǎn)生脈沖信號(hào)的電子電路。

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

開(kāi)關(guān)晶體管產(chǎn)生的信號(hào)是方波或鋸齒波，是矩形波（非正弦波），其特點(diǎn)是高速躍遷。多諧振蕩器的這種操作已用于振蕩電路、定時(shí)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(huì)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(hào)是由晶體管的開(kāi)關(guān)操作產(chǎn)生的，沒(méi)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(gè)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(hào)是在重復(fù)打開(kāi)和關(guān)閉的同時(shí)產(chǎn)生的。

如上所述，多諧振蕩器的基本形式由兩個(gè)晶體管、四個(gè)電阻器和兩個(gè)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(shí)，一個(gè)晶體管導(dǎo)通，另一個(gè)截止。順便說(shuō)一下，這些是打開(kāi)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(shí)，意味著電流在集電極和發(fā)射極之間流動(dòng)。這時(shí)候從基極施加的電壓一般說(shuō)是0.6V左右（也叫Vbe等），就不再上升了。

然后，作為起點(diǎn)的電容器將通過(guò)施加電壓進(jìn)行充電，但是連接到較小電阻的電容器自然會(huì)更快地充電。

這個(gè)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(gè)電容器也被充電并接近0.6V時(shí)，這次Vbe流向另一個(gè)晶體管，電流在集電極和發(fā)射極之間流動(dòng)。流動(dòng)，即開(kāi)啟。它是一種不穩(wěn)定的多諧振蕩器，它通過(guò)重復(fù)此過(guò)程產(chǎn)生開(kāi)/關(guān)和脈沖信號(hào)。

對(duì)于脈沖信號(hào)這樣的方波，頻率的概念是必不可少的。因?yàn)樗幸粋€(gè)寬帶頻率，它可能會(huì)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(gè)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(kāi)/關(guān)不會(huì)改變。即使變得不穩(wěn)定，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后也會(huì)恢復(fù)穩(wěn)定。這個(gè)時(shí)間是由電阻和電容的數(shù)量決定的。

由于這些特性，它有時(shí)被稱為一次性多諧振蕩器或單諧振蕩器。基本電路配置與不穩(wěn)定多諧振蕩器相同，但這里一個(gè)晶體管和電容器是交流耦合的，另一個(gè)是直流耦合的。適用于產(chǎn)生一定時(shí)間的信號(hào)，如定時(shí)器等，具有價(jià)格低廉、電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。

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(chǔ)器等存儲(chǔ)元件。它由兩個(gè)晶體管和四個(gè)電阻組成，無(wú)需使用電容器。因此，它沒(méi)有時(shí)間對(duì)電容器進(jìn)行存儲(chǔ)和放電，而是通過(guò)施加電壓來(lái)保持一個(gè)晶體管導(dǎo)通和另一個(gè)晶體管截止的狀態(tài)。

接下來(lái)，當(dāng)有輸入信號(hào)時(shí)，進(jìn)行切換，但在此之前，不進(jìn)行狀態(tài)切換。在此背景下，它早已被用于收銀機(jī)。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(jiǎn)單的設(shè)計(jì)，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(shí)間測(cè)量的定時(shí)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?。

在數(shù)字電路中還起到保持存儲(chǔ)器等功能的作用。在集成電路還不普及的時(shí)代，有使用多個(gè)多諧振蕩器的情況。近年來(lái)，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(jì)算機(jī)取代。但是，因?yàn)樗?jiǎn)單，所以它具有易于添加變化的特性，可以說(shuō)它是一個(gè)值得記住的電路。

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