非稳态多谐振荡器与单稳态多谐振荡器威廉希尔官方网站 详解

描述

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。在接通电源后,不需要外加脉冲就能自动产生矩形脉冲!

“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,威廉希尔官方网站 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威廉希尔官方网站 中的时钟信号。

多谐振荡器的类型

非稳态多谐振荡器

图说明了典型非稳态多谐振荡器威廉希尔官方网站 的组态。

方波发生器

图 非稳态多谐振荡器威廉希尔官方网站

基本操作模式此威廉希尔官方网站 运作在以下两种状态:

状态一

Q1导通,Q1的集电极电压为接近0V,C1由流经R2及Q1_CE的电流放电,由于电容C1提供反电压,使得Q2截止,C2经由R4及Q1_BE充电,输出电压为高(但因C2经由R4充电的缘故,较电源电压稍低)。

此状态一直持续到C1放电完成。由于R2提供基极偏置使得Q2导通:此威廉希尔官方网站 进入状态二。

状态二

Q2导通,Q2的集电极电压(即是输出电压)由高电位变为接近0V,由于电容C2提供反电压,使Q1瞬间截止,Q1截止,使得Q1集电极电压上升到高电位,C1经由R1及Q2_BE充电,C2流经R3以及Q2_CE的电流放电,由于电容C2提供反电压,使得Q1截止。

此状态一直持续到直到C2放电完毕,由于R3对Q1基极提供偏置电压,Q1导通:此威廉希尔官方网站 进入状态一。

威廉希尔官方网站 启动过程当威廉希尔官方网站 刚接上电源时,两个晶体管都是截止状态。不过,当这两个晶体管的基极电压一起上升时,由于晶体管制造过程中不可能把每个晶体管的导通延时控制得一样,所以必然有其中一个晶体管抢先导通。于是此威廉希尔官方网站 便进入其中一种状态,而且也保证可以持续振荡。

振荡周期粗略的来说,状态一(输出高电位)的持续时间与R1、C1相关,状态二的持续时间与R2、C2相关。因为R1、R2、C1、C2都可以自由配置,因此可以自由决定振压周期及duty cycle。

不过,在每个状态的持续时间是由电容在充电开始时的初始状态(电容两端的电压)决定的,而这又与前一个状态中的放电量有关;前一个阶段的放电量又由放电过程中电流通过的电阻R1、R4与放电过程的持续时间决定…。

总而言之,在刚启动威廉希尔官方网站 时,要花费颇长的时间把电容充电(一般而言电容两端在未启动时是完全放电的),不过之后的各个阶段的持续时间便会变短并趋于稳定。

因为多谐振荡器是利用电流的充电过程控制周期,所以振荡周期同时也与输出端流出多谐振荡器的电流量有关。

由于种种不稳定因素对多谐振荡器振荡周期的影响,因此在实作中通常使用更精确的计时集成威廉希尔官方网站 取代单纯的多谐振荡器威廉希尔官方网站 。

单稳态多谐振荡器

又称为单稳态触发器。一旦输入触发信号,就产生一个已确定的时间间隔的脉冲。多用于展宽脉冲宽度等威廉希尔官方网站 中。所谓触发信号就好象手枪的扳机一样,手指一扳就要发射子弹了。

方波发生器

单稳态多谐振荡器

双稳态多谐振荡器

双稳态多谐振荡器 又称为双稳态触发器。每当输入触发信号,一边由高电平(H)转变为低电平(L),另一边由低电平转变为高电平。这种状态一直保持到下一个触发信号的到来,触发信号又使两边发生翻转。

方波发生器

双稳态多谐振荡器

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